(57)【要約】      （修正有）【課題】アンテナ回路と送信側及び受信側の各回路との接続条件の最適化を図り、送信性能及び受信性能を改善する。【解決手段】電磁誘導を利用して非接触通信を行いＩＣカードとの間のデータの読み書きを行う非接触ＩＣカードリーダライタ装置であって、アンテナ１０１及び同調回路１０２には少なくとも１つのループアンテナ、コンデンサ及び抵抗で構成された並列共振回路が設けられ、受信回路にはアンテナ１０１で受信した信号のキャリア成分のレベルを抑圧するキャリア制限回路及び送信回路の出力インピーダンスに比べて入力のインピーダンスが高い入力増幅回路が設けられ、送信回路と同調回路１０２とがインピーダンス変換回路１１０で接続される。【選択図】  図４
2006140842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナ回路、受信回路及び送信回路を備え、電磁誘導を利用して非接触通信を行いＩＣカードとの間のデータの読み書きを行う非接触ＩＣカードリーダライタ装置であって、
前記アンテナ回路には少なくとも１つのループアンテナ、コンデンサ及び抵抗で構成された並列共振回路が設けられ、
前記受信回路には前記アンテナ回路で受信した信号のキャリア成分のレベルを抑圧するキャリア制限回路及び前記送信回路の出力インピーダンスに比べて入力のインピーダンスが高い入力増幅回路が設けられ、
前記送信回路と前記アンテナ回路とがインピーダンス変換回路で接続されていることを特徴とする非接触ＩＣカードリーダライタ装置。
【請求項２】
電磁誘導を利用して非接触通信を行いＩＣカードとの間のデータの読み書きを行う非接触ＩＣカードリーダライタ装置であって、
少なくとも１つの受信アンテナを備える受信アンテナ回路と、
前記受信アンテナに近接して配置される少なくとも１つの送信アンテナを備える送信アンテナ回路と、
前記受信アンテナ回路と接続された受信回路と、
前記送信アンテナ回路と接続された送信回路とを備え、
前記受信アンテナ回路には少なくとも１つのループアンテナ、コンデンサ及び抵抗で構成された並列共振回路が設けられ、
前記受信回路には前記受信アンテナ回路で受信した信号のキャリア成分のレベルを抑圧するキャリア制限回路及び前記送信回路の出力インピーダンスに比べて入力のインピーダンスが高い入力増幅回路が設けられていることを特徴とする非接触ＩＣカードリーダライタ装置。
【請求項３】
前記キャリア制限回路は、互いに逆極性の向きで直列に接続した２つのツェナーダイオードで構成されることを特徴とする請求項１または２記載の非接触ＩＣカードリーダライタ装置。
【請求項４】
前記アンテナ回路と前記受信回路との間に配置されたコイル及びコンデンサで構成される第1のＬＣ回路と、
前記インピーダンス変換回路と前記送信回路との間に配置されたコイル及びコンデンサで構成される第２のＬＣ回路とを備えたことを特徴とする請求項１記載の非接触ＩＣカードリーダライタ装置。
【請求項５】
前記受信アンテナ回路は、複数の受信アンテナで構成されることを特徴とする請求項２記載の非接触ＩＣカードリーダライタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁誘導を利用して非接触通信を行いＩＣカードとの間のデータの読み書きを行う非接触ＩＣカードリーダライタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近では、メモリ及び近接通信機能を集積回路として搭載したＩＣカードとして、例えば特許文献の技術が実用化されている。この種のＩＣカード（非接触ＩＣカード）は、例えば携帯電話などに搭載され利用されている。非接触ＩＣカードを実際に利用する場合には、カード内のメモリの書き込みや読み出しを行うために専用のリーダライタ装置を使用する。すなわち、非接触ＩＣカードをリーダライタ装置の近くにかざすことにより、非接触ＩＣカードとリーダライタ装置との間で電磁誘導により近接通信を行う。
【０００３】
また、このようなシステムが通信を行う場合には、非接触ＩＣカードのアンテナとリーダライタ装置のアンテナとが電磁結合する。非接触ＩＣカードは、リーダライタ装置が発信するキャリア（搬送波）のエネルギーを用いて自身の動作電源となる直流電圧を生成する。また、キャリアの変調によりデータの授受を行う。
【０００４】
図８は非接触ＩＣカードとの間で通信を行うリーダライタ装置を示している。図８に示すように、リーダライタ装置は、アンテナ８０１，同調回路８０２，制御回路８０３，変調回路８０４，増幅回路８０５，検波回路８０６及び受信回路８０７を備えている。
【０００５】
アンテナ８０１としては通常はループアンテナが用いられる。同調回路８０２は、アンテナ８０１の同調周波数を決定するために用いられる。制御回路８０３は、メモリ及びマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）を内蔵しており、非接触ＩＣカードを制御するための所定のコマンドなどのデータの送出や、非接触ＩＣカードから受信したデータのメモリへの格納など様々な処理を予め定められたプログラムに従って実行する。
【０００６】
変調回路８０４は、予め定めた周波数のキャリア（搬送波）を生成し、このキャリアを制御回路８０３が送出するデータにより振幅変調し、変調信号を出力する。制御回路８０３がデータを出力しない時には、キャリアだけが変調回路８０４から出力される。増幅回路８０５は、変調回路８０４が出力する信号を規定の送信電力まで増幅する。増幅回路８０５から出力される信号は、同調回路８０２を通り、アンテナ８０１から放射される。
【０００７】
図示しない非接触ＩＣカードがこのリーダライタ装置のアンテナ８０１の近傍に存在する場合には、非接触ＩＣカードは電磁誘導によりリーダライタ装置からの信号（キャリア又は変調波）を受信する。また、非接触ＩＣカードは受信波を整流することによりそれ自身の内部回路が動作するために必要な直流電圧を電源として取得する。リーダライタ装置はアンテナ８０１から常時キャリア信号を放射しているので、非接触ＩＣカードはアンテナ８０１に近づくと自動的にキャリア信号を受信しその電力により動作を開始することができる。
【０００８】
非接触ＩＣカードは、リーダライタ装置が一定周期で送出するコマンドを受信し、そのコマンドに対する応答信号をリーダライタ装置に対して送出する。非接触ＩＣカードが応答信号を送出する場合には、負荷変調を利用する。すなわち、非接触ＩＣカードはリーダライタ装置が送出する信号に対する動作負荷を応答信号に応じて変え、これにより応答をリーダライタ装置に伝える。
【０００９】
リーダライタ装置は、負荷変調として非接触ＩＣカードから返される振幅変調波をアンテナ８０１で受信する。アンテナ８０１が受信した振幅変調波は、同調回路８０２を介して検波回路８０６に入力される。検波回路８０６は、ダイオードブリッジなどで構成されており、振幅変調波を復調して非接触ＩＣカードが送出した応答信号を生成する。受信回路８０７は入力信号に対する増幅及び波形整形の機能を備えている。検波回路８０６が復調した応答信号は、受信回路８０７で増幅及び波形整形され、データ信号として制御回路８０３に入力される。
【００１０】
上述のように、従来のリーダライタ装置を用いる場合であっても、リーダライタ装置のアンテナ８０１に非常に近い位置まで非接触ＩＣカードが接近した場合には、リーダライタ装置と非接触ＩＣカードとの間で電磁誘導を利用して近接通信を行い、データの授受を行うことが可能である。
【特許文献１】特開２００１−２５００８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、図８に示すような構成の従来のリーダライタ装置においては次のような問題がある。すなわち、１つのアンテナ８０１を送信と受信とで共用するために、送信側の増幅回路８０５の出力と受信側の検波回路８０６の入力とをアンテナ回路を構成する同調回路８０２の同じ位置に接続してある。ところが、増幅回路８０５の出力における電気的特性と検波回路８０６の入力における電気的特性とは異なっている。
【００１２】
このため、送信側の回路とアンテナ回路との接続条件に合わせてアンテナ回路の特性を最適化すると、アンテナ回路と受信側の回路との接続状態が最適でなくなるため受信特性が劣化する。逆に、受信側の回路とアンテナ回路との接続条件に合わせてアンテナ回路の特性を最適化すると、アンテナ回路と送信側の回路との接続状態が最適でなくなるため送信特性が劣化する。
【００１３】
従って、従来は送信特性及び受信特性の両方のトレードオフでアンテナ回路の特性を決定する必要があり、送信側及び受信側の両方の回路を最適な条件でアンテナ回路に接続することはできず、アンテナの送信特性及び受信特性の少なくとも一方が劣化するのは避けられなかった。その結果、リーダライタ装置と非接触ＩＣカードとの間で通信が可能な距離が短くなるという問題があった。
【００１４】
なお、このような問題を解決するために送信用のアンテナと受信用のアンテナとを独立に設けることが考えられるが、非接触ＩＣカードと通信するリーダライタ装置に複数のアンテナを設ける場合には、それらを互いに近い距離で配置する必要があり、複数のアンテナが互いに影響を及ぼす可能性が高い。従って、この場合も特性が劣化し、リーダライタ装置と非接触ＩＣカードとの間で通信が可能な距離が短くなるという問題が発生すると考えられる。
【００１５】
本発明は、アンテナ回路と送信側及び受信側の各回路との接続条件の最適化を図り、送信性能及び受信性能を改善することが可能な非接触ＩＣカードリーダライタ装置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】
【００１６】
本発明の第１の態様は、アンテナ回路、受信回路及び送信回路を備え、電磁誘導を利用して非接触通信を行いＩＣカードとの間のデータの読み書きを行う非接触ＩＣカードリーダライタ装置であって、前記アンテナ回路には少なくとも１つのループアンテナ、コンデンサ及び抵抗で構成された並列共振回路が設けられ、前記受信回路には前記アンテナ回路で受信した信号のキャリア成分のレベルを抑圧するキャリア制限回路及び前記送信回路の出力インピーダンスに比べて入力のインピーダンスが高い入力増幅回路が設けられ、前記送信回路と前記アンテナ回路とがインピーダンス変換回路で接続されていることを特徴とする。
【００１７】
上記構成において、アンテナ回路に並列共振回路を設けてあり、この回路は共振周波数においてはインピーダンスが最大になる。そのため、共振周波数と同等の周波数の受信信号は振幅の大きい信号電圧として並列共振回路に現れる。従って、この並列共振回路に受信回路を接続すれば効率よく受信信号を取り出すことが可能になる。但し、取り出した受信信号の振幅が大きすぎて受信回路の内部で飽和が生じる場合には、非接触ＩＣカードが送信した振幅変調成分が抑圧されて受信レベルが低下する。そこで、受信した信号のキャリア成分のレベルを抑圧するキャリア制限回路が前記受信回路の入力部分に設けてある。  これにより、振幅変調成分の振幅が抑圧されることなく受信回路の内部で処理する受信信号の振幅が小さくなり、受信回路の内部で飽和が生じるのを防止でき、受信信号から効率よく振幅変調成分を取り出すことができる。また、受信回路には検波回路を設ける必要があるが、この種の回路は一般的に入力インピーダンスが低い。そこで、受信回路がインピーダンスの高い前記並列共振回路に影響を与えるのを避けるために、入力のインピーダンスが高い入力増幅回路を受信回路に設ける。入力増幅回路としては、トランジスタを用いたエミッタフォロワ回路（電流増幅回路）や、ＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）あるいは演算増幅器を用いた増幅器を用いればよい。一方、送信回路の出力インピーダンスは、一般的に例えば５０Ω程度であり非常に低い。そこで、送信回路の出力とインピーダンスの高い前記並列共振回路とを整合させるために、これらの間にインピーダンス変換回路を設ける。インピーダンス変換回路としては、例えば複数のコンデンサを直列に接続して構成した分圧回路あるいはトランスを用いればよい。また、アンテナ回路と受信回路との接続状態については前記入力増幅回路やキャリア制限回路の特性により調整することができ、アンテナ回路と送信回路との接続状態については前記インピーダンス変換回路の特性により調整することができる。つまり、アンテナ回路と受信回路との接続状態、並びにアンテナ回路と送信回路との接続状態を個別に調整することができるので、送信特性の最適化と受信特性の最適化とを同時に実現することが可能になる。
【００１８】
本発明の第２の態様は、電磁誘導を利用して非接触通信を行いＩＣカードとの間のデータの読み書きを行う非接触ＩＣカードリーダライタ装置であって、少なくとも１つの受信アンテナを備える受信アンテナ回路と、前記受信アンテナに近接して配置される少なくとも１つの送信アンテナを備える送信アンテナ回路と、前記受信アンテナ回路と接続された受信回路と、前記送信アンテナ回路と接続された送信回路とを備え、前記受信アンテナ回路には少なくとも１つのループアンテナ、コンデンサ及び抵抗で構成された並列共振回路が設けられ、前記受信回路には前記受信アンテナ回路で受信した信号のキャリア成分のレベルを抑圧するキャリア制限回路及び前記送信回路の出力インピーダンスに比べて入力のインピーダンスが高い入力増幅回路が設けられていることを特徴とする。
【００１９】
上記構成において、２番目の発明においては、受信アンテナと送信アンテナとが独立して設けてあるので、受信アンテナ回路と受信回路との接続状態、並びに送信アンテナ回路と送信回路との接続状態を個別に最適な状態に調整することが可能である。但し、同じ通信カードとの間で送信及び受信を行う必要があるので、受信アンテナと送信アンテナとを互いに近接した状態で配置することになり、受信アンテナと送信アンテナとの干渉を防止する必要がある。そこで、受信アンテナ回路には並列共振回路を設けてあり、１番目の発明と同様に前記受信回路の入力にキャリア制限回路と入力増幅回路とを設けてある。従って、受信アンテナ回路は共振時にインピーダンスが大きくなり、送信アンテナからみると受信アンテナは大きな負荷にはならず、受信アンテナは送信アンテナの送信特性にほとんど影響を与えない。また、送信アンテナ回路のインピーダンスが小さい場合には、送信アンテナにかかる電圧が低くなり、送信アンテナは受信アンテナの受信特性にほとんど影響を与えない。
【００２０】
本発明の第１及び第２の態様において、前記キャリア制限回路は、互いに逆極性の向きで直列に接続した２つのツェナーダイオードで構成されることを特徴とする。この構成において、２つのツェナーダイオードを用いることにより前記キャリア制限回路を実現している。すなわち、受信信号のレベルがツェナーダイオードの降伏電圧を超える場合には受信信号のレベルは降伏電圧に制限され受信信号の振幅が小さくなる。しかし、受信信号に含まれる振幅変調成分は降伏電圧の影響を受けず振幅変調成分の振幅は変化せず、受信信号のキャリア成分だけが抑圧される。
【００２１】
本発明の第１の態様において、前記アンテナ回路と前記受信回路との間に配置されたコイル及びコンデンサで構成される第１のＬＣ回路と、前記インピーダンス変換回路と前記送信回路との間に配置されたコイル及びコンデンサで構成される第２のＬＣ回路とを備えたことを特徴とする。この構成において、第１のＬＣ回路及び第２のＬＣ回路の特性を個別に調整することにより、送信回路の整合周波数及び受信回路の整合周波数を各々独立して調整することができる。
【００２２】
本発明の第２の態様において、前記受信アンテナ回路は、複数の受信アンテナで構成されることを特徴とする。この構成において、複数の受信アンテナを受信アンテナ回路に設けてあるので、各受信アンテナと非接触ＩＣカードとの距離が変動した場合の受信レベルの変動を抑制することが可能になる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、アンテナ回路と送信側及び受信側の各回路との接続条件の最適化を図り、送信性能及び受信性能を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（第１の実施の形態）
図１は第１の実施の形態における非接触ＩＣカードリーダ装置の構成を示すブロック図である。図２は非接触ＩＣカードリーダ装置の受信回路を構成するキャリア制限回路の詳細を示す電気回路図である。図３はキャリア制限回路の入出力波形の例を示す波形図である。図４は非接触ＩＣカードリーダ装置を構成するアンテナ回路の構成を示す電気回路図である。
【００２５】
図１に示すように、非接触ＩＣカードリーダライタ装置は、アンテナ１０１，同調回路１０２，制御回路１０３，インピーダンス変換回路１１０，受信回路１２０及び送信回路１３０を備えている。受信回路１２０は検波回路１０６，増幅回路１０７，キャリア制限回路１０８及びエミッタフォロワ回路１０９を備え、送信回路１３０は変調回路１０４及び増幅回路１０５を備えている。アンテナ１０１は、ループアンテナとして構成されており、送信及び受信の両方に利用される。同調回路１０２は、アンテナ１０１と共にアンテナ回路を構成し、アンテナ１０１の同調周波数を所定の周波数に合わせるために利用される。制御回路１０３は、メモリ及びマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）を内蔵しており、非接触ＩＣカードを制御するための所定のコマンドなどのデータの送出や、非接触ＩＣカードから受信したデータのメモリへの格納など様々な処理を予め定められたプログラムに従って実行する。変調回路１０４は、予め定めた周波数のキャリア（搬送波）を生成し、キャリアを制御回路１０３が送出するデータにより振幅変調し、変調信号を出力する。制御回路１０３がデータを出力しない時には、キャリアだけが変調回路１０４から出力される。  増幅回路１０５は、変調回路１０４が出力する信号を規定の送信電力まで増幅する。増幅回路１０５から出力される信号は、インピーダンス変換回路１１０及び同調回路１０２を通り、アンテナ１０１から放射される。
【００２６】
所定の非接触ＩＣカードがリーダライタ装置のアンテナ１０１の近傍に存在する場合には、非接触ＩＣカードは電磁誘導によりリーダライタ装置からの信号（キャリア又は変調波）を受信する。また、非接触ＩＣカードは受信波を整流することによりそれ自身の内部回路が動作するために必要な直流電圧を電源電力として取得する。リーダライタ装置はアンテナ１０１から常時キャリア信号を放射しているので、非接触ＩＣカードはアンテナ１０１に近づくと自動的にキャリア信号を受信しその電力により動作を開始することができる。非接触ＩＣカードは、リーダライタ装置が一定周期で送出するコマンドを受信し、そのコマンドに対する応答信号をリーダライタ装置に対して送出する。非接触ＩＣカードが応答信号を送出する場合には、負荷変調を利用する。すなわち、非接触ＩＣカードはリーダライタ装置が送出する信号に対する動作負荷を応答信号に応じて変え、これにより応答をリーダライタ装置に伝える。ＩＣカードリーダライタ装置は、負荷変調として非接触ＩＣカードから返される振幅変調波をアンテナ１０１で受信する。アンテナ１０１が受信した振幅変調波は、同調回路１０２を介して受信回路１２０に入力される。
【００２７】
図４に示すように、同調回路１０２はコンデンサＣ１，Ｃ２の直列回路と抵抗器Ｒとで構成されている。そして、アンテナ１０１のインダクタンス成分とコンデンサＣ１，Ｃ２とで並列共振回路を構成している。この並列共振回路は、共振周波数（同調周波数）でインピーダンスが最大になる。このように、インピーダンスの大きい並列共振回路を介して受信回路１２０で信号を受信するので、非接触ＩＣカードが送出した負荷変調成分を効率よく受信することができる。その代わり、受信回路１２０に入力される受信信号の振幅は非常に大きくなる可能性がある。振幅の非常に大きい信号が検波回路１０６などに入力されると、回路内部で飽和が生じ、負荷変調成分のレベルが低下するため受信感度が低下する。このような回路の飽和を防止するために、受信回路１２０の入力部分にキャリア制限回路１０８を設けてある。図２に示すように、キャリア制限回路１０８は互いに極性を逆向きにして直列に接続した２つのツェナーダイオードＺＤ１，ＺＤ２と抵抗器Ｒ２とで構成されている。
【００２８】
図３のキャリア制限回路１０８の入力と出力との関係に示されるように、非常に振幅の大きい変調波の信号が入力される場合には、変調波の振幅は入力よりも出力の方が小さくなるが、信号の振幅変調成分のレベルは変化しない。つまり、受信信号のキャリア成分の振幅のみが抑制される。従って、受信感度を下げることなく過大なキャリア成分の振幅を抑制できる。
【００２９】
受信回路１２０に備わった検波回路１０６は、この例ではダイオードブリッジで構成されており、振幅変調波を復調して非接触ＩＣカードが送出した応答信号を再生する。また、検波回路１０６はダイオードで構成されているので入力インピーダンスが低い。しかし、同調回路１０２はインピーダンスが高いので、好ましい状態で同調回路１０２と受信回路１２０とを接続するためには、受信回路１２０の入力インピーダンスを高くする必要がある。
【００３０】
そこで、この例ではトランジスタを用いて構成したエミッタフォロワ回路１０９を検波回路１０６の前に接続してある。エミッタフォロワ回路１０９は電流増幅回路であり、その入力インピーダンスは高く、出力インピーダンスは低い。従って、同調回路１０２に接続された受信回路１２０の入力インピーダンスも高くなる。なお、エミッタフォロワ回路１０９の代わりにＦＥＴや演算増幅器を用いた増幅回路を設けても同様に入力インピーダンスを高くすることができる。
【００３１】
検波回路１０６の出力に接続された増幅回路１０７は、入力信号に対する増幅及び波形整形の機能を備えている。検波回路１０６が復調した応答信号は、増幅回路１０７で増幅及び波形整形され、データ信号として制御回路１０３に入力される。一方、送信回路１３０の出力インピーダンスは非常に低く、通常は５０Ω程度の規定のインピーダンスになるように設計される。しかし、前述のように同調回路１０２はインピーダンスが高い。従って、好ましい条件で送信回路１３０を同調回路１０２と接続するためにはインピーダンスの変換を行う必要がある。そこで、インピーダンス変換回路１１０を介して送信回路１３０と同調回路１０２とを接続してある。この例では、図４に示すように同調回路１０２の一部であるコンデンサＣ１，Ｃ２をインピーダンス変換回路１１０として利用している。すなわち、直列に接続されたコンデンサＣ１，Ｃ２の分圧比により入力インピーダンスと出力インピーダンスとの変換を行っている。
【００３２】
上述のように、同調回路１０２と受信回路１２０との接続状態並びに同調回路１０２と送信回路１３０との接続状態をそれぞれ最適な条件になるように個別に調整することができるため、送信回路１３０から出力される電力を効率よくアンテナ１０１から放射して非接触ＩＣカードに供給することができ、同時に非接触ＩＣカードから負荷変調によって送信された応答信号を効率よく受信回路１２０で受信することができる。これにより、リーダライタ装置と非接触ＩＣカードとの間での通信が可能な距離を従来よりも大きくすることが可能になる。
【００３３】
（第２の実施の形態）
図５は第２の実施の形態における非接触ＩＣカードリーダ装置の構成を示すブロック図である。第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して説明する。図５に示すように、非接触ＩＣカードリーダライタ装置は、独立した２つのアンテナ５０１，５１１が設けてある。アンテナ５０１は送信アンテナとして利用され、アンテナ５１１は受信アンテナとして利用される。アンテナ５０１，５１１はそれぞれループアンテナとして構成してある。
【００３４】
送信回路１３０の出力は同調回路５０２を介してアンテナ５０１と接続されており、受信回路１２０の入力は同調回路５１２を介してアンテナ５１１と接続されている。同調回路５０２はアンテナ５０１を含むアンテナ回路を送信するキャリア信号の周波数に同調させるために設けてある。同調回路５１２はアンテナ５１１を含むアンテナ回路を受信するキャリア信号の周波数に同調させるために設けてある。同調回路５１２はアンテナ５１１と共に並列共振回路を構成する。この並列共振回路は同調周波数に対してインピーダンスが大きくなるので、第１の実施の形態と同様に受信回路１２０にはキャリア制限回路１０８及びエミッタフォロワ回路１０９を設けてある。
【００３５】
第２の実施の形態では、送信用のアンテナ５０１と受信用のアンテナ５１１とが独立しているので、アンテナ５０１と送信回路１３０との接続状態、並びにアンテナ５１１と受信回路１２０との接続状態をそれぞれ個別に最適な条件になるように調整することが可能である。但し、１つの非接触ＩＣカードとの間でほぼ同時に送信と受信とを行う必要があるので、送信用のアンテナ５０１と受信用のアンテナ５１１とを互いに接近させた状態で設置する必要がある。このように２つのアンテナ５０１，５１１が接近していると互いに干渉が生じやすい。しかし、この例では受信側のアンテナ５１１及び同調回路５１２で構成される並列共振回路、並びに受信回路１２０の入力インピーダンスが高く、送信側のアンテナ５０１はインピーダンスが比較的低いためお互いに影響を与えにくい。従って、送信回路１３０から出力される電力を効率よくアンテナ５０１から放射して非接触ＩＣカードに供給することができ、同時に非接触ＩＣカードから負荷変調によって送信された応答信号を効率よく受信回路１２０で受信することができる。これにより、リーダライタ装置と非接触ＩＣカードとの間での通信が可能な距離を従来よりも大きくすることが可能になる。
【００３６】
（第３の実施の形態）
図６は第３の実施の形態における非接触ＩＣカードリーダ装置を構成するアンテナ回路の構成を示す図である。図６に示すように、アンテナ回路は、同調回路１０２と受信回路１２０の入力との間にＬＣ回路６２０を挿入し、インピーダンス変換回路１１０と送信回路１３０の出力との間にＬＣ回路６２１を挿入してある。ＬＣ回路６２０及びＬＣ回路６２１は、いずれもコイルとコンデンサとで構成される共振回路であり、同調周波数を調整するために利用される。実際には、送信回路１３０に接続するアンテナの同調周波数を上げたい時には、受信回路１２０に接続されたＬＣ回路６２０を調整し受信回路１２０側の同調周波数を下げる。また、受信回路１２０に接続するアンテナの同調周波数を上げたい時には、送信回路１３０に接続されたＬＣ回路６２１を調整し送信回路１３０側の同調周波数を下げる。すなわち、この形態ではインピーダンスだけでなく、同調周波数についても送信側と受信側とで最適な条件に調整することが可能になる。
【００３７】
（第４の実施の形態）
図７は第４の実施の形態の非接触ＩＣカードリーダライタ装置の構成を示すブロック図である。図７に示すように、受信用のアンテナとして複数のアンテナ７１０，７１２が設けてある。送信用のアンテナ５０１は第２の実施の形態と同様に１つだけである。アンテナ７１０は同調回路７１１を介して受信回路１２０の入力と接続され、アンテナ７１２は同調回路７１３を介して受信回路１２０の入力と接続されている。同調回路７１１はアンテナ７１０と共に並列共振回路を形成し、同調回路７１３はアンテナ７１２と共に並列共振回路を形成する。第４の実施の形態では、受信用として複数のアンテナ７１０，７１２が設けてあるため、リーダライタ装置と非接触ＩＣカードとの距離が変動した場合の受信レベルの変動を小さくすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明の非接触ＩＣカードリーダライタ装置は、アンテナ回路と送信側及び受信側の各回路との接続条件の最適化が可能となり、送信性能及び受信性能を改善することができるという効果を有し、電磁誘導を利用して非接触通信を行いＩＣカードとの間のデータの読み書きを行う非接触ＩＣカードリーダライタ装置等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】第１の実施の形態の非接触ＩＣカードリーダライタ装置の構成を示すブロック図
【図２】キャリア制限回路の構成を示す回路図
【図３】キャリア制限回路の入出力波形を示す波形図
【図４】アンテナ回路の構成を示す回路図
【図５】第２の実施の形態の非接触ＩＣカードリーダライタ装置の構成を示すブロック図
【図６】第３の実施の形態のアンテナ回路の構成を示す回路図
【図７】第４の実施の形態の非接触ＩＣカードリーダライタ装置の構成を示すブロック図
【図８】従来の非接触ＩＣカードリーダライタ装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００４０】
１０１  アンテナ
１０２  同調回路
１０３  制御回路
１０４  変調回路
１０５  増幅回路
１０６  検波回路
１０７  増幅回路
１０８  キャリア制限回路
１０９  エミッタフォロワ回路
１１０  インピーダンス変換回路
１２０  受信回路
１３０  送信回路
５０１，５１１  アンテナ
５０２，５１２  同調回路
６２０，６２１  ＬＣ回路
７１０，７１２  アンテナ
７１１，７１３  同調回路
８０１  アンテナ
８０２  同調回路
８０３  制御回路
８０４  変調回路
８０５  増幅回路
８０６  検波回路
８０７  受信回路
【図１】
2006140842.tif 000003
【図２】
2006140842.tif 000004
【図３】
2006140842.tif 000005
【図４】
2006140842.tif 000006
【図５】
2006140842.tif 000007
【図６】
2006140842.tif 000008
【図７】
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【図８】
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