專利名稱：Ic卡和讀卡器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠用非接觸方式進(jìn)行訪問(wèn)的IC卡和讀卡器。
背景技術(shù)：
在這些類型的能夠使用非接觸方法進(jìn)行訪問(wèn)的常規(guī)IC卡和讀卡器中，通常，在IC卡中嵌有天線線圈，并且在讀卡器中設(shè)置有天線線圈，使其接近插在插卡槽中的IC卡內(nèi)的天線線圈。
采用這些常規(guī)IC卡和讀卡器，當(dāng)把IC卡插入讀卡器的插卡槽中時(shí)，讀卡器檢測(cè)到IC卡的插入，用訪問(wèn)信號(hào)調(diào)制載波信號(hào)以產(chǎn)生高頻信號(hào)，然后將該高頻信號(hào)從天線線圈發(fā)射到IC卡。
另一方面，IC卡通過(guò)內(nèi)建的天線線圈接收從讀卡器的天線線圈發(fā)射來(lái)的高頻信號(hào)，然后對(duì)接收到的高頻信號(hào)進(jìn)行整流，以產(chǎn)生訪問(wèn)信號(hào)和直流電壓。
隨后，IC卡將該直流電壓用作為工作電源，并向讀卡器發(fā)送訪問(wèn)信號(hào)的回應(yīng)數(shù)據(jù)。由此在讀卡器和IC卡之間進(jìn)行相互通訊。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明人調(diào)查了上面提到的常規(guī)技術(shù)并且發(fā)現(xiàn)了下面的問(wèn)題。具體而言，在常規(guī)IC卡中，為了接收高頻信號(hào)并產(chǎn)生充足的工作電源，必須使由天線線圈的電感和諧振電容的電容所確定的諧振頻率與該高頻信號(hào)的頻率精確地一致。
通常，在這種情況下，通過(guò)精細(xì)地調(diào)節(jié)天線線圈的圈數(shù)或長(zhǎng)度、或精細(xì)地調(diào)節(jié)諧振電容的電容，來(lái)調(diào)節(jié)諧振頻率。
然而，當(dāng)把天線線圈嵌入并密封在厚度為0.8至0.9mm的很薄的IC卡中時(shí)，天線線圈的電感會(huì)發(fā)生很大的變化。
即使在假定一個(gè)將天線線圈嵌入IC卡中時(shí)的電感變化量的情況下制造天線線圈，當(dāng)把天線線圈嵌入IC卡時(shí)，所假定的電感變化量和它的實(shí)際變化量有時(shí)并不一致。
這種情況下，要廢棄在密封狀態(tài)下諧振頻率與高頻信號(hào)的頻率不一致的IC卡，從而會(huì)降低成品率。
因此，由于在制造具有高精度電感的天線線圈上有困難，因此常規(guī)IC卡具有成本升高的問(wèn)題。
本發(fā)明正是為了解決這樣的問(wèn)題，并且本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種能夠降低成本的IC卡并提供一種可實(shí)現(xiàn)與該IC卡之間的訪問(wèn)的讀卡器。
根據(jù)本發(fā)明的IC卡構(gòu)成為可以通過(guò)IC卡體上設(shè)置的天線單元接收從讀卡器發(fā)出的高頻信號(hào)，對(duì)該高頻信號(hào)進(jìn)行整流以產(chǎn)生工作電壓，對(duì)疊加在該高頻信號(hào)上的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，從而與讀卡器進(jìn)行通訊。所述天線單元由相互隔開(kāi)的成對(duì)靜電耦合天線組成。所述成對(duì)靜電耦合天線包括相互分離地布置在IC卡體的正面上或正面附近的第一和第二金屬薄膜，以及相互分離地布置在IC卡體的背面上或背面附近的第三和第四金屬薄膜。第一和第三金屬薄膜相互面對(duì)并相互連接以形成所述成對(duì)靜電耦合天線中的一個(gè)。第二和第四金屬薄膜相互面對(duì)并相互連接以形成所述成對(duì)靜電耦合天線中的另一個(gè)。
根據(jù)此IC卡，天線單元由相互分離的成對(duì)靜電耦合天線組成。因此，僅需在讀卡器上提供成對(duì)靜電耦合天線，讀卡器和IC卡就能夠安全并簡(jiǎn)單地相互發(fā)射和接收高頻信號(hào)。這樣，可以省略調(diào)節(jié)天線單元的諧振頻率的操作，并且可以以低成本極其簡(jiǎn)單地制造IC卡。
此外，根據(jù)此IC卡，在其正面上或正面附近，并且在其背面上或背面附近設(shè)置由金屬薄膜構(gòu)成的成對(duì)靜電耦合天線，從而確保IC卡和讀卡器之間的可靠通訊，并使得可以無(wú)需關(guān)心IC卡的正反，也無(wú)需關(guān)心其前后，而將IC卡插入讀卡器的插卡槽中。
優(yōu)選地，各個(gè)成對(duì)靜電耦合天線形成為長(zhǎng)邊處于IC卡體的長(zhǎng)度方向上，并且該成對(duì)靜電耦合天線在IC卡的寬度方向上并排布置。
根據(jù)此IC卡，與天線單元在IC卡的長(zhǎng)度方向上并排布置的結(jié)構(gòu)相比，將IC卡插入讀卡器的插卡槽時(shí)的位置精度要求更低。從而，讀卡器的卡傳送機(jī)構(gòu)可以更為簡(jiǎn)單，并且可以確保IC卡和讀卡器之間的可靠通訊。
在這種情況下，優(yōu)選地，所述IC卡包括調(diào)制電路，其通過(guò)改變成對(duì)靜電耦合天線之間的負(fù)載阻抗而對(duì)高頻信號(hào)進(jìn)行幅度調(diào)制。
提供上述對(duì)高頻信號(hào)進(jìn)行幅度調(diào)制的調(diào)制電路消除了從IC卡向讀卡器發(fā)射高頻信號(hào)的需要，從而消除了為IC卡提供振蕩電路的需要。因此可以簡(jiǎn)化IC卡的電路，并且可以降低生產(chǎn)成本。
此外，對(duì)應(yīng)于電路的簡(jiǎn)化，可以降低功耗。因此，即使靜電耦合的程度有一些變化，仍然可以穩(wěn)定地產(chǎn)生所需的工作電壓。因此，可以進(jìn)一步穩(wěn)定IC卡和讀卡器之間的相互通訊。
更優(yōu)選地，該IC卡包括對(duì)高頻信號(hào)進(jìn)行整流以產(chǎn)生工作電壓的整流電路，并且將所述調(diào)制電路配置為通過(guò)與發(fā)至讀卡器的回應(yīng)數(shù)據(jù)同步地改變整流電路輸出端的負(fù)載阻抗，從而改變成對(duì)靜電耦合天線之間的負(fù)載阻抗。
如上所述，所述調(diào)制電路通過(guò)與對(duì)讀卡器的回應(yīng)數(shù)據(jù)同步地改變整流電路的輸出端的負(fù)載阻抗，從而改變成對(duì)靜電耦合天線之間的負(fù)載阻抗。因此，可以利用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)確切地對(duì)讀卡器發(fā)出的高頻信號(hào)進(jìn)行幅度調(diào)制。
此外，優(yōu)選地，成對(duì)靜電耦合天線形成于IC卡體的正面和背面上，并且IC卡體的正面和背面上有防銹涂層。
如上所述，由于在IC卡體的外表面上形成靜電耦合天線的地方具有防銹涂層，即使雨水粘附在IC卡上也可以防止靜電耦合天線受到腐蝕，從而提高其耐用性。
根據(jù)本發(fā)明的讀卡器是配置為能與上述IC卡進(jìn)行通訊的讀卡器。該讀卡器包括讀卡器側(cè)靜電耦合線圈，其布置成與插入IC卡插槽中的IC卡的正背兩面中的任意一面相對(duì)，并可以與該任意一面上的或位于上述正背兩面中任意一面附近的各個(gè)成對(duì)靜電耦合天線相對(duì)。該讀卡器配置為通過(guò)該成對(duì)讀卡器側(cè)靜電耦合天線和IC卡上的成對(duì)靜電耦合天線向IC卡發(fā)射高頻信號(hào)。
該讀卡器包括成對(duì)靜電耦合天線，其中該靜電耦合天線可以與插入的IC卡的正背兩面中的任意一面相對(duì)，并可以與該正背兩面中的任意一面上或它們附近的各個(gè)成對(duì)靜電耦合天線相對(duì)。因此，可以采用這種簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)增強(qiáng)讀卡器和IC卡之間相互通訊的可靠性。
根據(jù)本發(fā)明的又一種讀卡器是配置為能與上述IC卡通訊的讀卡器。該讀卡器包括夾住插入IC卡插槽中的IC卡的第一和第三金屬薄膜的一個(gè)讀卡器側(cè)靜電耦合天線；以及夾住插入IC卡插槽中的IC卡的第二和第四金屬薄膜的另一個(gè)讀卡器側(cè)靜電耦合天線。該讀卡器配置為通過(guò)該成對(duì)讀卡器側(cè)靜電耦合天線和IC卡上的成對(duì)靜電耦合天線向IC卡發(fā)射高頻信號(hào)。
該讀卡器包括夾住所插入的IC卡的第一和第三金屬薄膜的一個(gè)讀卡器側(cè)靜電耦合天線；以及夾住所插入的IC卡的第二和第四金屬薄膜的另一個(gè)讀卡器側(cè)靜電耦合天線。因此，可以采用這種簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)增強(qiáng)IC讀卡器和IC卡之間相互通訊的可靠性。
同時(shí)，當(dāng)IC卡插入讀卡器的插卡槽中時(shí)，IC卡的天線與讀卡器的相應(yīng)天線相對(duì)，從而增強(qiáng)了靜電耦合。這樣，讀卡器可以有效地向IC卡提供電力。


圖1是讀卡/寫卡器1和IC卡2的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是IC卡2的平面圖。
圖3是一個(gè)側(cè)面圖，顯示了IC卡2的各個(gè)天線21a至21d與讀卡/寫卡器1的各個(gè)天線15a至15d之間的位置關(guān)系。
圖4是讀卡/寫卡器1和IC卡2中各個(gè)點(diǎn)處的信號(hào)波形圖。
圖5是沿著IC卡2A的寬度方向的截面圖。
圖6是讀卡/寫卡器1A的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
下面對(duì)根據(jù)本發(fā)明的IC卡和讀卡器的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述。
讀卡/寫卡器1相應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的讀卡器。如圖1中所示，讀卡/寫卡器1配置為能通過(guò)靜電耦合方法向IC卡2發(fā)射高頻信號(hào)，從而提供電力并訪問(wèn)背面將要介紹的IC卡2中的EEPROM。
具體而言，讀卡/寫卡器1包括振蕩電路11、調(diào)制電路12、檢測(cè)電路13、放大電路14和天線單元15。
在此，為了增強(qiáng)與IC卡2的靜電耦合程度，振蕩電路11產(chǎn)生具有較高頻率(例如18MHz)的載波(載波信號(hào))SC(見(jiàn)圖4)，并將載波SC輸出到調(diào)制電路12。
調(diào)制電路12與調(diào)制信號(hào)SMA(見(jiàn)圖4)(例如從外部的個(gè)人電腦(此后也稱為PC)輸出的控制數(shù)據(jù)(訪問(wèn)信號(hào)))同步地對(duì)載波SC進(jìn)行幅度調(diào)制。在此，調(diào)制信號(hào)SMA由占空比為50％的串行數(shù)據(jù)組成。
為了在IC卡2中產(chǎn)生足夠的電力，調(diào)制電路12與調(diào)制信號(hào)SMA同步地產(chǎn)生脈沖寬度為15μs(例如)的調(diào)制信號(hào)SMB(見(jiàn)圖4)，并用該調(diào)制信號(hào)SMB來(lái)對(duì)載波SC進(jìn)行幅度調(diào)制，從而產(chǎn)生圖4中所示的高頻信號(hào)SC1。
檢測(cè)電路13對(duì)由IC卡2對(duì)載波SC進(jìn)行幅度調(diào)制而獲得的高頻信號(hào)SC2(見(jiàn)圖4)進(jìn)行整流以便產(chǎn)生作為應(yīng)答信號(hào)的已調(diào)制信號(hào)SD2(見(jiàn)圖4)。
放大電路14由運(yùn)算放大器(例如)組成。放大電路14放大已調(diào)制信號(hào)SD2，并向PC輸出圖4中所示的解調(diào)信號(hào)SD3。
天線單元15包括非接觸型的靜電耦合天線15a和15c(成對(duì)讀卡器側(cè)靜電耦合天線中的一個(gè))，和同樣是非接觸型的靜電耦合天線15b和15d(成對(duì)讀卡器側(cè)靜電耦合天線中的另一個(gè))。
天線15a和15c與調(diào)制電路12的輸出端相連，而天線15b和15d與地電位相連。
在調(diào)制電路12配置為在平衡系統(tǒng)中輸出高頻信號(hào)SC1的情況下，天線15a與15c和天線15b與15d分別與平衡線相連。背面將描述這些天線15a到15d的結(jié)構(gòu)。
另一方面，IC卡2配置為包括用于發(fā)射和接收的天線單元21、作為整流電路的二極管組22、穩(wěn)壓電路23、控制電路24、解調(diào)電路25和調(diào)制電路26。
在此，如圖2和3中所示，天線單元21形成于IC卡2的IC卡體CB的正背兩面上。
具體而言，天線單元21由4個(gè)靜電耦合天線21a到21d(本發(fā)明中的第一金屬薄膜、第二金屬薄膜、第三金屬薄膜和第四金屬薄膜)組成，其中通過(guò)在IC卡體CB的正背兩面上淀積厚度約為幾十微米(例如，15μm)的金屬(例如鋁)而形成這些平板電極。
在此，各個(gè)天線21a和21b形成為長(zhǎng)邊處于IC卡體BC的長(zhǎng)度方向上的近乎矩形的形狀，并且天線21a和21b在IC卡體CB的寬度方向上并排地布置在IC卡體CB的正面上，相互隔開(kāi)很小的間隔。
與天線21a和21b的情況一樣，各個(gè)天線21c到21d形成為長(zhǎng)邊處于IC卡體BC的長(zhǎng)度方向上的近乎矩形的形狀，并且天線21c和21d在IC卡體CB的寬度方向上并排地布置在IC卡體CB的背面上，相互隔開(kāi)很小的間隔，并與天線21a和21b相對(duì)，把IC卡體CB夾在中間。
天線(成對(duì)靜電耦合天線中的一個(gè))21a和21c在IC卡2內(nèi)相互短接，而天線(成對(duì)靜電耦合天線中的另一個(gè))21b和21d在IC卡2內(nèi)相互短接。
另一方面，前述讀卡/寫卡器1側(cè)的各個(gè)天線15a到15d由形狀與IC卡2中的金屬薄膜大致相同的金屬薄片(平板電極)構(gòu)成。如圖3所示，天線15a和15c平行地布置為彼此相對(duì)，之間隔開(kāi)一個(gè)能插入IC卡2的間距。天線15b和15d類似地以天線15a和15c之間同樣的間距平行地布置為彼此相對(duì)。
在此，天線15a和15b在同一平面上并排布置并相互隔開(kāi)。天線15c和15d也在同一平面上并排布置并相互隔開(kāi)。
因此，當(dāng)IC卡2從讀卡/寫卡器1的插卡槽插入，然后插到天線15a和15c之間以及15b與15d之間時(shí)，天線15a和15c的表面分別與天線21a和21c(或者21b和21d)的表面相對(duì)，并且天線15a和15c將天線21a和21c(或21b和21d)夾在中間。
天線15b和15d的表面也分別與天線21b和21d(或21a和21c)的表面相對(duì)，并且天線15b和15d將天線21b和21d(或21a和21c)夾在中間。
因此，可以增強(qiáng)插入的IC卡2的天線21a和21c(或21b和21d)與天線15a和15c之間的靜電耦合以及天線21b和21d(或21a和21c)與天線15b和15d之間的靜電耦合，并且讀卡/寫卡器1可以有效地向IC卡2提供電力。在此，天線15a(或15b)和天線21a(或21b)以大約100pF的程度相互靜電耦合。
為了防止天線21a到21d生銹，IC卡2的正背兩面上形成天線21a到21d的地方都有樹(shù)脂涂層(例如)(未示出)。因此，即使雨水粘附在IC卡2上時(shí)，仍然可以防止天線21a到21d受到腐蝕，并且可以提高其耐用性。
樹(shù)脂涂層很薄，從而天線15a(或15b)與天線21a(或21b)可以很好地相互靜電耦合。
天線21a和21b布置在IC卡2的正面上，而天線21c和21d布置在IC卡2的背面上。因此，可以無(wú)需關(guān)心IC卡的正背而將IC卡2插入到插卡槽中。當(dāng)IC卡2插入時(shí)，不管IC卡2的哪一面朝上，天線單元21都能可靠地接收到高頻信號(hào)SC1。
此外，各個(gè)天線21a到21d沿著IC卡體CB的長(zhǎng)度方向形成于IC卡體CB的幾乎全部長(zhǎng)度上。
因此，可以無(wú)需關(guān)心IC卡的前后而將IC卡2插入到插卡槽中。不管先插入IC卡2的哪一端，天線單元21都可以可靠地接收到高頻信號(hào)SC1。
注意可以僅在IC卡2的正背兩面中的一個(gè)面上布置天線21a和21b，并且在讀卡/寫卡器1中，一面上的天線15a和15b僅布置在一側(cè)。
然而，當(dāng)任意面朝上地將IC卡插入插卡槽時(shí)，天線單元15和天線單元21以IC卡的厚度(0.8到0.9mm)間隔開(kāi)。
從而，減弱了天線單元15和天線單元21之間的靜電耦合，并且降低了IC卡2所接收到的高頻信號(hào)SC1的電平。因此，為了在IC卡2側(cè)產(chǎn)生足夠的工作電力，優(yōu)選采用前述的IC卡2的結(jié)構(gòu)。
通常沿長(zhǎng)度方向?qū)C卡2插入插卡槽，然后通過(guò)卡傳送機(jī)構(gòu)在讀卡/寫卡器1中沿長(zhǎng)度方向傳送。
因此，在下面的情況下天線21a到21d在IC卡2的長(zhǎng)度方向上并排布置，并且天線單元15的天線15a到15d布置為天線15a到15d的表面與插入讀卡/寫卡器1的插卡槽中的IC卡2的天線21a和21b(或21c和21d)的表面相對(duì)，當(dāng)IC卡2插入插卡槽時(shí)，可能有這樣的危險(xiǎn)天線單元15的天線15a和15c(或15b和15d)與天線單元21的天線21a和21b(或21c和21d)相互重疊從而導(dǎo)致短路。
因此，在采用這樣的結(jié)構(gòu)的情況下，需要很高的對(duì)準(zhǔn)精度以防止天線15a和15c(或15b與15d)與天線單元21的天線21a和21b(或21c和21d)重疊。
因此，更優(yōu)選在IC卡2的寬度方向上并排地布置天線21a到21d。
二極管組22通過(guò)對(duì)讀卡/寫卡器1所發(fā)射的高頻信號(hào)SC1進(jìn)行全波整流來(lái)產(chǎn)生圖4中所示的直流信號(hào)SDC，然后將產(chǎn)生的直流信號(hào)SDC輸出到穩(wěn)壓電路23和解調(diào)電路25。
穩(wěn)壓電路23穩(wěn)定直流信號(hào)SDC，并將直流電壓VDC作為工作電源提供給控制電路24。
控制電路24實(shí)際上包括配置為執(zhí)行各種處理的CPU；配置為存儲(chǔ)由讀卡/寫卡器1讀出或?qū)懭氲母鞣N數(shù)據(jù)的EEPROM(電可擦除PROM)；配置為存儲(chǔ)CPU的操作程序的ROM；和配置為暫時(shí)存儲(chǔ)各種數(shù)據(jù)的RAM。
解調(diào)電路25將直流信號(hào)SDC解調(diào)成解調(diào)信號(hào)SD1，并向控制電路24輸出解調(diào)信號(hào)SD1。在此，解調(diào)信號(hào)SD1的波形變得與調(diào)制信號(hào)SMB的波形幾乎相同。
注意可以采用將直流信號(hào)SDC作為解調(diào)信號(hào)SD1輸出到控制電路24的配置，而不提供解調(diào)電路25。
調(diào)制電路26與控制電路24輸出的作為應(yīng)答數(shù)據(jù)的輸出信號(hào)So(見(jiàn)圖4)同步地將二極管組22的輸出端短接，從而改變天線21a和21c與天線21b和21d之間的負(fù)載阻抗，以便對(duì)讀卡/寫卡器1的天線15a中的載波SC(也就是，未調(diào)制的高頻信號(hào)SC1)進(jìn)行幅度調(diào)制。
這樣，采用配置為對(duì)載波SC進(jìn)行調(diào)制的調(diào)制電路26使得無(wú)需從IC卡2向讀卡/寫卡器1發(fā)射載波SC，從而無(wú)需IC卡2中的振蕩電路。從而，可以簡(jiǎn)化IC卡2的電路，并且可以降低生產(chǎn)成本。
此外，對(duì)應(yīng)于電路的簡(jiǎn)化，可以降低功耗。因此，即使靜電耦合的程度有一些變化，仍然可以穩(wěn)定地產(chǎn)生所需的工作電壓。從而，可以進(jìn)一步穩(wěn)定IC卡2和讀卡/寫卡器1之間的相互通訊。
接下來(lái)，參照?qǐng)D4描述讀卡/寫卡器1對(duì)IC卡2的通訊處理。
當(dāng)讀卡/寫卡器1等待IC卡2的訪問(wèn)時(shí)，調(diào)制電路12間歇地向天線15a輸出未調(diào)制的高頻信號(hào)SC1(例如)，同時(shí)，天線單元15間歇地輸出高頻信號(hào)SC1。
隨后當(dāng)IC卡2插入插卡槽中時(shí)，例如圖3中所示，天線15a到15d分別與天線21a到21d相對(duì)，從而天線單元21接收到高頻信號(hào)SC1。
此時(shí)，在IC卡2中，穩(wěn)壓電路23向控制電路24輸出通過(guò)穩(wěn)定二極管組22產(chǎn)生的直流信號(hào)SDC而獲得的直流電壓VDC。
隨后，控制電路24向調(diào)制電路26輸出插入確認(rèn)數(shù)據(jù)(向讀卡/寫卡器1通報(bào)IC卡2的插入)，作為圖4中所示的輸出信號(hào)So。
然后調(diào)制電路26與輸出信號(hào)So同步地將二極管組22的輸出端短接。也就是說(shuō)，調(diào)制電路26改變二極管組22的負(fù)載阻抗。
結(jié)果，改變了天線單元21的負(fù)載阻抗，并通過(guò)天線單元15改變調(diào)制電路12的輸出端處的阻抗。從而，與圖4所示信號(hào)波形的輸出信號(hào)So同步地對(duì)調(diào)制電路12的輸出端處的高頻信號(hào)SC2進(jìn)行幅度調(diào)制。
此后，檢測(cè)電路13檢測(cè)高頻信號(hào)SC2，從而產(chǎn)生圖4中所示的解調(diào)信號(hào)SD2，并向放大電路14輸出該解調(diào)信號(hào)SD2。
然后放大電路14向PC輸出通過(guò)以預(yù)定的增益對(duì)調(diào)制信號(hào)SD2進(jìn)行放大而獲得的解調(diào)信號(hào)SD3(見(jiàn)圖4)。
另一方面，已經(jīng)檢測(cè)到IC卡2的插入的PC向讀卡/寫卡器1輸出IC卡2的訪問(wèn)數(shù)據(jù)，作為圖4中所示的調(diào)制信號(hào)SMA。
此時(shí)，調(diào)制電路12與調(diào)制信號(hào)SMA同步地產(chǎn)生圖4中所示的調(diào)制信號(hào)SMB。然后調(diào)制電路12用調(diào)制信號(hào)SMB對(duì)從振蕩電路11輸出的載波SC(見(jiàn)圖4)進(jìn)行調(diào)制，從而產(chǎn)生圖4中所示的高頻信號(hào)SC1，并向天線單元15輸出該高頻信號(hào)SC1。
由此高頻信號(hào)SC1通過(guò)相互靜電耦合的天線單元15和21發(fā)射到了IC卡2。
在IC卡2中，二極管組22通過(guò)對(duì)高頻信號(hào)SC1進(jìn)行全波整流而產(chǎn)生圖4中所示的直流信號(hào)SDC，并向穩(wěn)壓電路23和解調(diào)電路25輸出所產(chǎn)生的直流信號(hào)SDC。
隨后，解調(diào)電路25將直流信號(hào)SDC解調(diào)成解調(diào)信號(hào)SD1，并向控制電路24輸出該解調(diào)信號(hào)SD1。
然后根據(jù)訪問(wèn)數(shù)據(jù)的內(nèi)容，控制電路24中的CPU改寫EEPROM中記錄的余額信息等，或者將客戶信息、余額信息等傳送到讀卡/寫卡器1。
此外，必要時(shí)，CPU把改寫信息(利用該改寫信息來(lái)改寫余額信息等)臨時(shí)存入RAM中。
另一方面，在傳送客戶信息等的過(guò)程中，控制電路24中的CPU向調(diào)制電路26輸出客戶信息的傳送數(shù)據(jù)等，作為圖4中所示的輸出信號(hào)So。
此時(shí)，調(diào)制電路26用與前面提到的操作相同的方式，與輸出信號(hào)So同步地將二極管組22的輸出端短接。
結(jié)果，通過(guò)天線單元21和15改變了調(diào)制電路12的輸出端的阻抗。從而，與作為圖4所示電壓波形的輸出信號(hào)So同步地對(duì)調(diào)制電路12的輸出端處的高頻信號(hào)SC2進(jìn)行了幅度調(diào)制。
隨后，檢測(cè)電路13檢測(cè)高頻信號(hào)SC2，從而對(duì)圖4中所示的解調(diào)信號(hào)SD2進(jìn)行解調(diào)。
此后，放大電路14放大解調(diào)信號(hào)SD2，然后向PC輸出放大了的解調(diào)信號(hào)SD2。
用這種方式將客戶信息、余額信息等傳送到PC。
如上所述，根據(jù)這些讀卡/寫卡器1和IC卡2，使用了可以通過(guò)靜電耦合的方式來(lái)相互發(fā)射和接收高頻信號(hào)的天線單元15和21。
與使用天線線圈的常規(guī)方法相比，這可以省略調(diào)節(jié)天線單元的諧振頻率的操作，從而可以以低成本極其簡(jiǎn)單地制造IC卡2。
在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，描述的是天線單元21布置在IC卡2的正背面(或外表面)上的例子。然而，如圖5中所示，可以將天線單元21布置在IC卡2的IC卡體CB內(nèi)部，從而無(wú)需使用防銹涂層。
在這種結(jié)構(gòu)中，更優(yōu)選將天線21a和21b布置在IC卡體CB的正面附近，并將天線21c和21d布置在IC卡體CB的背面附近。
這使得這些天線21a到21d更接近讀卡/寫卡器1的天線單元15，從而確保天線21a到21d和讀卡/寫卡器1的天線單元15之間的良好靜電耦合。
或者，如圖6中所示的讀卡器1A，可以采用如下配置僅在讀卡器1A上設(shè)置天線15a和15b，使其與IC卡2(2A)上成對(duì)的天線21a和21b以及天線21c和21d中的任何一個(gè)相對(duì)。其中與讀卡/寫卡器1中的部份相同的部份具有相同的標(biāo)記，并省略了重復(fù)的描述。
以上對(duì)在讀卡/寫卡器1與IC卡2(2A)之間的通訊中采用幅度調(diào)制作為調(diào)制方法的例子進(jìn)行了描述。
然而，調(diào)制方法本身不受限制，可以采用相位調(diào)制等各種類型的調(diào)制方法。
此外，顯然讀卡/寫卡器1(1A)與IC卡2(2A)的電路結(jié)構(gòu)不局限于本發(fā)明的實(shí)施例中所示的結(jié)構(gòu)，并且可以適當(dāng)?shù)匦薷摹?br> 工業(yè)應(yīng)用性如上所述，對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的IC卡，該IC卡配置為通過(guò)IC卡體上設(shè)置的天線單元接收從讀卡器發(fā)出的高頻信號(hào)，對(duì)該高頻信號(hào)進(jìn)行整流以產(chǎn)生工作電壓，并解調(diào)出疊加在該高頻信號(hào)上的調(diào)制信號(hào)，從而與讀卡器進(jìn)行通訊。天線單元由靜電耦合天線組成，并且其正背面上具有形成靜電耦合天線的金屬薄膜。
因此，可以實(shí)現(xiàn)能確保IC卡和讀卡器之間的可靠通訊，并可以與正反面無(wú)關(guān)并與前后端無(wú)關(guān)地插入插卡槽中的IC卡。
此外，對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的讀卡器，該讀卡器包括布置為與上述IC卡中的成對(duì)靜電耦合天線相對(duì)的成對(duì)讀卡器側(cè)靜電耦合天線，并且可以通過(guò)該成對(duì)讀卡器側(cè)靜電耦合天線和IC卡側(cè)的成對(duì)靜電耦合天線向IC卡發(fā)射高頻信號(hào)。
因此，可以用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)能夠增強(qiáng)與IC卡間相互通訊的可靠性的讀卡器。
權(quán)利要求
1.一種IC卡，該IC卡配置為可通過(guò)IC卡體上的天線單元接收從讀卡器發(fā)出的高頻信號(hào)，對(duì)該高頻信號(hào)進(jìn)行整流以產(chǎn)生工作電壓，并解調(diào)出疊加在該高頻信號(hào)上的調(diào)制信號(hào)，從而與讀卡器進(jìn)行通訊，其中所述天線單元由相互隔開(kāi)的成對(duì)靜電耦合天線組成；所述成對(duì)靜電耦合天線包括相互分離地布置在IC卡體的正面上或正面附近的第一和第二金屬薄膜；和相互分離地布置在IC卡體的背面上或背面附近的第三和第四金屬薄膜；并且所述第一和第三金屬薄膜彼此相對(duì)并相互連接以形成所述成對(duì)靜電耦合天線中的一個(gè)；所述第二和第四金屬薄膜彼此相對(duì)并相互連接以形成所述成對(duì)靜電耦合天線中的另一個(gè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IC卡，其中各個(gè)所述的成對(duì)靜電耦合天線形成為長(zhǎng)邊處于所述IC卡體的長(zhǎng)度方向上，并且所述成對(duì)靜電耦合天線在所述IC卡的寬度方向上并排布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IC卡，還包括通過(guò)改變所述成對(duì)靜電耦合天線之間的負(fù)載阻抗來(lái)對(duì)所述高頻信號(hào)進(jìn)行幅度調(diào)制的調(diào)制電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的IC卡，還包括通過(guò)改變所述成對(duì)靜電耦合天線之間的負(fù)載阻抗來(lái)對(duì)所述高頻信號(hào)進(jìn)行幅度調(diào)制的調(diào)制電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的IC卡，還包括對(duì)所述高頻信號(hào)進(jìn)行整流以產(chǎn)生所述工作電壓的整流電路，其中所述調(diào)制電路配置為通過(guò)與對(duì)所述讀卡器的回應(yīng)數(shù)據(jù)同步地改變所述整流電路的輸出端的負(fù)載阻抗，從而改變所述成對(duì)靜電耦合天線之間的負(fù)載阻抗。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的IC卡，還包括對(duì)所述高頻信號(hào)進(jìn)行整流以產(chǎn)生所述工作電壓的整流電路，其中所述調(diào)制電路配置為通過(guò)與對(duì)所述讀卡器的回應(yīng)數(shù)據(jù)同步地改變所述整流電路的輸出端的負(fù)載阻抗，從而改變所述成對(duì)靜電耦合天線之間的負(fù)載阻抗。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IC卡，其中所述成對(duì)靜電耦合天線形成于所述IC卡體的正面和背面上，并且在所述IC卡體的正面和背面上具有防銹涂層。
8.一種讀卡器，其配置為能與根據(jù)權(quán)利要求1到7中任何一項(xiàng)所述的IC卡進(jìn)行通訊，包括成對(duì)讀卡器側(cè)靜電耦合天線，其配置為與插入IC卡插槽中的IC卡的正背兩面中的任意一面相對(duì)，并可以與位于所述正背兩面中任意一面上或所述正背兩面中任意一面附近的各個(gè)所述成對(duì)靜電耦合天線相對(duì)，其中該讀卡器配置為通過(guò)所述成對(duì)讀卡器側(cè)靜電耦合天線和IC卡上的成對(duì)靜電耦合天線向IC卡發(fā)射高頻信號(hào)。
9.一種讀卡器，其配置為能與根據(jù)權(quán)利要求1到7中任何一項(xiàng)所述的IC卡進(jìn)行通訊，包括一個(gè)讀卡器側(cè)靜電耦合天線，其配置為將插入IC卡插槽中的IC卡的第一和第三金屬薄膜夾在中間；和另一個(gè)讀卡器側(cè)靜電耦合天線，其配置為將插入IC卡插槽的IC卡的第二和第四金屬薄膜夾在中間，其中該讀卡器配置為通過(guò)所述成對(duì)讀卡器側(cè)靜電耦合天線和IC卡上的成對(duì)靜電耦合天線向IC卡發(fā)射高頻信號(hào)。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的IC卡配置為通過(guò)IC卡體(CB)上設(shè)置的天線單元(21)接收從讀卡器(1)發(fā)出的高頻信號(hào)，對(duì)該高頻信號(hào)進(jìn)行整流以產(chǎn)生工作電壓，并解調(diào)出疊加在該高頻信號(hào)上的調(diào)制信號(hào)，從而與讀卡器進(jìn)行通訊。天線單元(21)由相互隔開(kāi)的成對(duì)靜電耦合天線組成。該成對(duì)靜電耦合天線包括相互分離地布置在IC卡體的正面上的金屬薄膜(21a，21c)；和相互分離地布置在IC卡體的背面上的金屬薄膜(21b，21d)。金屬薄膜(21a，21c)彼此相對(duì)并相互連接以形成所述成對(duì)靜電耦合天線中的一個(gè)。金屬薄膜(21b，21d)相互相對(duì)并相互連接以形成所述成對(duì)靜電耦合天線中的另一個(gè)。
文檔編號(hào)G06K7/08GK1623168SQ0282851
公開(kāi)日2005年6月1日 申請(qǐng)日期2002年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月11日
發(fā)明者吉岡一榮 申請(qǐng)人:阿魯策株式會(huì)社