FR2840430A1 - Ensemble decoratif de communication sans contact pour objet portable intelligent a corps transparent - Google Patents
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Abstract
Un ensemble de communication électromagnétique (2) est intégré dans une partie transparente et/ ou translucide dans le spectre visible du corps (1) d'objet portable intelligent sans contact, tel que carte à puce ou étiquette électronique. Pour rendre visuellement attrayante la présence de cet ensemble (2), une forme décorative lui est donnée, tout en visant à améliorer ses fonctionnalités de communication électromagnétique.
Description
lorsque l'attaque par transitoire est detectee.
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L' invention concerne le domaine des objets portables intelligents apses a communiquer sans contact dont le corps possede au moins une partie transparente et/ou translucide dans le spectre visible. L' invention est decrite dans un exemple d' application a des objets portables intelligents sous forme de cartes a puce. Mais elle s'applique lo egalement a d'autres objets, comme les etiquettes electroniques, les tickets electroniques et les cles intelligentes. L' invention s'applique egalement a des objets possedant une interface de communication mixte cite "Comb)" ou "Twin", c'est-a-dire avec contact
galvanique ainsi que sans contact.
Depuis des annees, il est courant de produire des cartes a puce avec et/ou sans contact, dont le corps est transparent, pour servir d'echantillon de demonstration. Plus recemment, les documents WO 01/25872, WO 02/05204 et WO 01/18745 evoquent des caracteristiques
specifiques a des cartes a puce a corps transparent.
Aucune de ces demandes n'evoque cependant d'antenne
sans contact.
Dans le domaine des structures usuelles pour
former une antenne de carte a puce, le document DE-
4410732 resume l' utilisation d' un substrat en matiere
plastique dit "inlay", a integrer au corps de carte.
Sur une face du corps de carte est depose un circuit conducteur qui forme l'antenne. Sur la figure 1, le circuit d'antenne presente une forme en zigzag pour ameliorer la resistance du substrat lors de la
flexion du corps de carte.
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Le document FR-2662013 expose une technique de reglage precis de la longueur d'une resistance ajustable, par suppression selective au laser de connexions entre des elements resistifs montes en eerie. Cette technique est employee dans des realisations de l' invention, pour obtenir des proprietes souhaitees de capacite et/ou longueur pour des lignes d'antenne. Cette technique est appelee "trimming" et la decoupe est souvent effectuee au
0 laser.
Le document FR-2771141 propose d' augmenter la distance entre un lecteur et un transpondeur sans augmenter la puissance d'emission du lecteur, de reduire la surface d'antenne necessaire au i5 fonctionnement, et de resoudre des problemes de conception de ces transpondeurs, en integrant un circuit oscillant supplementaire au circuit oscillant
principal dans le transpondeur.
On notera en outre que la fabrication d'un objet portable intelligent selon l' invention recourt a des techniques telles que le laminage a chaud ou a froid ou encore au moulage par injection en ce qui concerne le corps de carte et l' integration a ce corps de composants electriquement actifs. Ces techniques vent usuelles. Il en est de meme pour les techniques de personnalisation graphique par impression sur matiere plastique telles que serigraphie, jet d'encre ou
techniques analogues.
L'un des problemes des objets portables sans contact a corps transparent est l' aspect visuel peu attrayant de son interface de communication sans
contact visible a travers le corps.
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En outre, il est bon d'ameliorer la communication sans contact d'un tel objet portable transparent. Ainsi, il est souvent souhaitable de reguler le champ apte a etre capte par l' interface de communication sans contact et le lecteur correspondent. Par exemple, dans certaines regions du monde comme l'Asie, plusieurs normes de communication sans o contact cohabitant. Chaque norme est liee a un diametre donne d'antenne du lecteur. En consequence, le champ apte a etre capte par l' interface dans des objets portables doit etre accordee avec la norme propre a son emploi. Ceci oblige a prevoir plusieurs structures d' interface de communication, et empeche des economies de masse en limitant le nombre d' unites produites selon un meme type d'objet donne. Pouvoir adapter a la plupart des standards un meme objet par une operation de regulation simple et peu couteuse
serait tres benefique.
Dans le meme ordre d'idees, on salt que dans un circuit comportant une interface de communication sans contact, l' introduction de la puce qui rend ['objet portable intelligent modifie les proprietes 2 electromagnetiques de ce circuit. En particulier, il est souhaitable par une operation simple et peu couteuse, de pouvoir accorder en fonction de telle ou telle puce a integrer, la capacite du circuit
d' interface sans contact.
Egalement, il est souhaitable de garantir la puce contre des pies de tension qui peuvent etre generes lors d'un rapprochement de l' interface de communication sans contact et du lecteur correspondent a une distance trop reduite l'une de l'autre. De ce fait, il est interessant d'integrer a
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un objet portable sans contact une structure active du point de vue electromagnetique faisant office de tampon qui pallie ou du moins limite les effete
nefastes de tels pies de tension.
L' invention cherche a resoudre ces problemes, notamment. A cette fin, l' invention vise d'abord un lo ensemble de communication electromagnetique pour objet portable intelligent apte a communiquer sans contact, tel que carte a puce ou etiquette electronique, cet objet ayant un corps qui possede au moins une partie transparente et/ou translucide dans le spectre visible en regard de ['ensemble de communication, cet ensemble etant solidaire d'un substrat mince electriquement isolant et destine a
etre inclus dans le corps.
Selon l' invention, ['ensemble forme un motif decoratif visible apres integration de ['ensemble au
corps de ltobjet.
Dans une realisation, le motif decoratif visible forme au moins une partie d'un capteur-emetteur sans contact supplementaire cooperant par couplage electromagnetique avec un capteur-emetteur sans contact principal de ['objet. Dans un exemple, le capteur-emetteur sans contact principal comporte un depot de mat ie re conduct rice sur au moins un substrat. Dans un exemple, le capteur-emetteur sans contact supplementaire comporte une impression de
matiere conductrice sur au moins un substrat.
Un exemple prevoit que ['ensemble est au moins en partie solidaire, par impression et/ou depot, d'un substrat destine a former une couche externe qui definit l'une des faces externes principales du corps
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de ['objet. L'ensemble est au moins en partie solidaire d'un substrat destine a former une couche interne au corps de ['objet, dans une realisation. Le
substrat interne est appele "inlay".
Dans une autre realisation, ['ensemble est depourvu de circuit traversant ou "via" entre deux faces de son substrat tout en etant etendu sur les deux faces de ce substrat. Cet ensemble comporte sur l'une des faces au molns deux zones capacitives lo respectivement en regard de deux autres zones capacitives sur l'autre face opposee du substrat. Sur au moins une face du substrat, au moins une ligne de cap/age-emission sans contact est couplee a l'une des zones capacitives de cette meme face, du point de vue
conduction electrique.
L' invention vise ensuite un objet portable intelligent sans contact electrique, tel que carte a puce ou etiquette electronique, ayant un corps qui possede au moins une partie transparente et/ou translucide dans le spectre visible en regard d'un
ensemble de communication electromagnetique.
L'ensemble est solidaire d'un substrat electriquement isolant inclus dans le corps. L'ensemble forme un 2s motif decoratif visible apres integration au corps de ['objet. En particulier, une face externe du corps de ['objet, localement ou en partie transparente et/ou translucide dans le spectre visible, comporte au moins un motif de personnalisation graphique, tel
qu'une impression decorative et/ou piste magnetique.
Ce motif est dispose au sein du corps pour se combiner visuellement avec ltensemble de communication electromagnetique. Par exemple, ce
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motif masque et/ou souligne au moins partiellement
ltensemble de communication electromagnetique.
D'autres caracteristiques et avantages de l' invention apparaitront a la lecture de la
description qui suit d'exemples de realisation
illustres par les dessins annexes dans lesquels: - la figure 1 est une vue schematique en perspective d' elevation transversale d'une premiere lo realisation d'un objet portable intelligent selon l' invention; - la figure 2 est une vue schematique en perspective d' elevation transversale d'une deuxieme realisation d'un objet portable intelligent selon l' invention; - la figure 3 est une vue en plan de dessus d'un substrat supportant un ensemble de communication electromagnetique selon l' invention; et - la figure 4 est une vue en perspective partielle d'un substrat pour objet portable intelligent portent sur deux de ses faces, un ensemble de communication electromagnetique selon une
autre realisation ['invention.
Sur les figures vent representees trots directions orthogonales les unes aux autres. Une direction E cite d' elevation correspond aux hauteurs, profondeurs et epaisseurs des structures decrites: les termes haut/bas s'y referent. Une autre direction L cite longitudinale correspond aux longueurs ou
dimensions principales des structures decrites.
Encore une autre direction T cite transversale correspond aux largeurs ou dimensions laterales des
structures decrites.
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Les directions L et T definissent conjointement un plan, confondu avec celui de la feuille sur la figure 3, suivant lequel des structures decrites vent
essentiellement etendues.
Dans le cas d'un objet portable conforme a la norme ISO 7816-1, un corps de ['objet mesure 85 mm selon la direction L, 54 mm selon la direction T et 0,76 mm selon la direction E. Plus loin, le mot "face" designe une surface lo externe d'une structure, telle que substrat, couche, etc., etendue suivant les directions L et T. Sur la figure 1, un objet portable intelligent est une carte a puce sans contact 7. La carte 7 est pourvue d'un corps 1 au moins en partie translucide et/ou transparent dans le spectre visible. Cette carte 7 comporte aussi une interface de communication 8. L' interface 8 possede un ensemble de communication electromagnetique 2. L'ensemble 2 forme au moins une partie d'un capteuremetteur sans contact principal
de la carte 7.
La carte 7 possede en outre une puce 9 et des
connexions 10 de la puce a l' interface 8 notamment.
Sur la figure 1, une antenne principale 3 est partiellement representee en trait gras interrompu, en teas a gauche. Est ainsi illustre un mode de realisation ou l' interface 8 possede en tent que capteur-emetteur principal, cette antenne 3 qui est formee sur un substrat 11 en forme de feuillet
intermediaire electriquement isolant dit "inlay".
L' interface 8 possede egalement un ensemble 2 dit alors supplementaire. Cet ensemble 2 fonctionne non pas en tent que capteur-emetteur principal puisque c'est le role de l'antenne 3. Les ensemble 2 et antenne 3 vent alors accordes en vue d'une
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communication sans contact de la carte 7. En effet, ['ensemble 2 agit alors comme un dispositif d'ajustement de l'antenne 3 avec laquelle cet
ensemble coopere du point de vue electromagnetique.
Sur la figure 1, ['ensemble 2 forme un motif decoratif 12 qui definit au moins un logo visible a travers la matiere transparente ou translucide du corps 1. Ce motif 12 represente ici la lettre G selon une calligraphic particuliere. Selon les cas, le lo motif 12 definit au moins un message ecrit, un graphisme ou une combinaison de dessins et/ou lettrages. Sur la figure 2, un objet portable intelligent est aussi une carte a puce 13 ayant un corps 1 au moins en part ie translucide et /ou transparent dans le spectre visible. Ici l' interface 8 de communication est mixte 4 et cite "Comb)", c'est-a-dire avec contact galvanique et sans contact. Un ensemble de communication electromagnetique 2 de l' interface 8 fonctionne en tent que capteur-emetteur sans contact
principal de la carte 13.
Comme sur la figure 1, une realisation avec une antenne principale 3 est partiellement representee en 2s trait gras interrompu, en teas a gauche, sur cette meme figure 2. L' interface 8 mixte possede alors en tent que capteur-emetteur sans contact principal, l'antenne 3 cite "inlay", ainsi qu'un ensemble de
communication electromagnetique dit supplementaire 2.
Comme sur la figure 1, ['ensemble 2 forme un motif 12 visible a travers la matiere transparente ou
translucide du corps 1.
Le corps 1 peut etre, dans des realisations non illustrees, en partie opaque et en partie transparent.
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La figure 3 represente un substrat 5 en forme de feuillet qui forme une couche interne intermediaire
du corps 1 d'un objet portable intelligent.
Quand ce substrat 5 est dispose entre une couche inferieure et une couche superieure externes de revetement du corps 1, on l'appelle "inlay". Selon l' invention, comme ici le substrat 5 est au moins en part ie trans lucide et /ou transparent dans le spectre visible. L'une au moins des faces du substrat 5 supporte un ensemble 2. L'ensemble 2 est forme sur l'une et/ou l'autre des faces du substrat 5 par impression, par exemple par serigraphie ou jet de matiere (ink jet), et/ou par depot de matiere solide
i5 ou visqueuse.
Comme sur les figures 1 et 2, une antenne principale 3 est partiellement representee en trait
gras interrompu, en teas a gauche, sur la figure 3.
Cette antenne 3 joue le role de capteur-emetteur principal, en accord avec un ensemble 2. Dans cette realisation, l'epaisseur suivant la direction E de ce substrat 5 ou "inlay" est de 0,048 mm: c'est done un
substrat dit mince.
Dans des exemples, ['ensemble 2 est forme, par exemple par impression et/ou depot sur un substrat qui definit l'une des couches externes principales du
corps 2.
Dans une realisation, ['ensemble 2 est forme sur une face interne d'une couche externe du corps 2. Par exemple, une impression est realisee sur la face
opposee de cette meme couche externe.
Selon les cas, il s'agit d'une couche externe superieure et/ou inferieure du corps 2. Ces couches vent entierement ou en partie transparentes et/ou
translucides, comme dans le cas de l' inlay 5.
io 2840430 Sur la figure 4, un substrat 5A transparent supporte un ensemble 2 etendu sur deux des faces de ce substrat 5A. Pour eviter les circuits en passages traversants dits "vias", l' ensemble 2 comporte au moins deux zones capacitives 2A et 2B sur l'une des faces principales du substrat 5A et deux autres zones capacitives 2C et 2D sur l'autre face principale opposee du substrat 5A. Les zones capacitives 2A et lO 2B vent respectivement en regard des zones capacitives 2C et 2D, le substrat 5A formant le dielectrique entre les zones capacitives formant
armatures 2A et 2C, 2B et 2D de deux condensateurs.
Les zones capacitives 2A et 2B, 2C et 2D sur i5 chaque face du substrat 5A vent conformees respectivement en la tete et la base de la lettre
majuscule G du motif decoratif 12.
Chacune des faces du substrat 5A supporte egalement au moins une ligne de cap/age-emission sans contact 6A, 6B, 6C, 6D. Chaque ligne 6A a 6D est couplee electromagnetiquement a une zone respective 2A a 2D sur la meme face. Ici, les couples ligne/zone
2A + 6A, 2B + 6B, 2C + 6C et 2D + 6D vent unitaires.
Autrement dit, la ligne 6A et la zone 2A dans un couple vent realisees simultanement selon le meme
procede, par exemple par impression ou depot.
Les lignes 6A et 6B possedent chacune une plage 14A et 14B de connexion de ['ensemble 2 a la puce 9 notamment. Sur la figure 4, l 'ensemble 2 comporte des lignes 6A, 6B, 6C et 6D qui entourent respectivement les zones capacitives 2A, 2B, 2C et 2D. Chaque ligne 6A a 6D constitue un troncon d'antenne principal ou d'ajustement. Dans cette realisation, les lignes 6A a 6D vent a sections jointives et poets secables apses a permettre un reglage fin d'une longueur conductrice, afin d'accorder ou regler l'antenne. Les proprietes electromagnetiques de la ligne d'antenne vent ainsi adaptees par decoupe selective de sections et/ou
poets, par exemple par laser.
Une fois le substrat integre a son objet lo portable de destination, le motif 12 de ['ensemble 2 est ici combine visuellement a au moins une zone 16 cite fonctionnelle, c'est-a-dire sans effet sur la communication sans contact isolee electriquement du motif 12, appliquee sur le meme substrat ou sur une structure distincte du corps 1, comme montre a la
figure 1.
Touj ours sur la figure 4, on volt en 15 une partie d'un objet portable intelligent qui est ici une etiquette electronique. Le substrat 5A est integre au corps 1 de cette etiquette 15 selon les
realisations, par laminage et/ou injection.
De maniere similaire, les cartes 7 et 13 comportent chacune au moins un substrat pourvu d'un ensemble 2 imprime et/ou depose, ce substrat etant
integre par laminage et/ou injection.
Dans le cas de la figure 2, une cavite est menagee dans une couche externe superieure du corps 1. Un module 16 pourvu d'un bornier ohmique 17 est insere dans cette cavite du corps 1. Pour raccorder electriquement la puce 9 du module 16 a ['ensemble 2 et eventuellement a une antenne 3, des plages similaires a celles designees en 14A et 14B vent
accessibles au fond de la cavite du corps 1.
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Sur la figure 1, ce vent les connexions 10 qui raccordent electriquement la puce 9 a l' interface 8
possedant ['ensemble decoratif 2.
Claims (11)
1 - Ensemble (2) de communication electromagnetique pour objet portable intelligent sans contact et ayant un corps (1) qui possede au moins une partie transparente et/ou translucide dans le spectre visible en regard de ['ensemble de communication (2), cet ensemble etant forme sur un substrat electriquement isolant (5, 5A) et inclus dans le corps; caracterise en ce que ['ensemble (2) forme un motif decoratif (12) visible apres integration de ['ensemble (2) au corps (1) de ['objet. 2 - Ensemble (2) selon la revendication 1, caracterise en ce que le motif decoratif (12) definit
au moins un logo et/ou message ecrit.
3 - Ensemble (2) selon l'une des revendications
1 ou 2, caracterise en ce que le motif decoratif (12) forme au moins une partie d'un capteur-emetteur sans
contact principal de ['objet.
4 - Ensemble (2) selon l'une des revendications
1 a 3, caracterise en ce que le motif decoratif (12)
forme au moins en partie une antenne principale (3).
- Ensemble (2) selon l'une des revendications
1 a 4, caracterise en ce que le motif decoratif (12) forme au moins une partie d'un capteur-emetteur sans contact supplementaire cooperant par couplage electromagnetique avec un capteur-emetteur sans
contact principal de ['objet.
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6 - Ensemble (2) selon l'une des revendications
1 a 5, caracterise en ce que le motif decoratif (12) est au moins en partie forme par un depot de matiere
conductrice sur au moins un substrat ( 5, 5A).
7 - Ensemble (2) selon l'une des revendications
1 a 6, caracterise en ce que le motif decoratif (12) est au moins en partie forme par une impression de
matiere conductrice sur au moins un substrat ( 5, 5A).
8 - Ensemble ( 2) selon l'une des revendications
1 a 7, caracterise en ce qu'il (2) est au moins en partie solidaire d'au moins un substrat destine a
former une couche interne du corps (1).
9 - Ensemble (2) selon l'une des revendications
1 a 8, caracterise en ce qu'il (2) est au moins en partie solidaire d' au moins un substrat destine a
former une couche externe du corps (1).
- Ensemble (2) selon l'une des revendications
1 a 9, caracterise en ce qutil est etendu sur deux faces du substrat (5A), et comporte sur l'une des faces, au moins deux zones capacitives (2A, 2B) respectivement en regard de deux autres zones capacitives (2C, 2D) sur l'autre face opposee du substrat, au moins une ligne de cap/age-emission sans contact ( 6A, 6B, 6C, 6D) etant prevue entre les deux
zones capacitives d'une meme face.
11 - Ensemble (2) selon l'une des revendications
1 a 10, caracterise en ce qu'il comporte au moins une ligne d'antenne (6A, 6B, 6C, 6D) a sections jointives et poets secables pour un reglage d'une longueur
conductrice de la ligne d'antenne.
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12 - Objet portable intelligent sans contact ayant un corps (1) qui possede au moins une partie transparente et/ou translucide dans le spectre visible en regard d'un ensemble de communication
electromagnetique (2) selon l'une des revendications
1 a 11 et inclus dans le corps, caracterise en ce que ltensemble (2) forme un motif decoratif (12) visible
apres integration de ['ensemble (2) au corps (1).
13 - Objet selon la revendication 12, caracterise en ce que le corps (1) comporte sur au moins une partie transparente et/ou translucide dans le spectre visible, au moins une zone fonctionnelle i5 (16) sans effet sur la communication sans contact disposee par rapport a ['ensemble (2) pour se
combiner visuellement avec ce dernier (2).
14 - Objet selon la revendication 13, caracterise en ce que la zone (16) comporte un decor de personnalisation qui masque et/ou souligne au
moins partiellement ['ensemble (2).
- Objet selon l'une des revendications 12 a
14, caracterise en ce qu'il forme une carte a puce
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