(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッシブ型の第１非接触ＩＣカードから情報を読み取るときに用いられる第１近距離無線通信方式の第１コイルアンテナと、
パッシブ型の第２非接触ＩＣカードから情報を読み取るときに用いられる第２近距離無線通信方式の第２コイルアンテナと、を備え、
前記第１コイルアンテナが近距離無線通信のための電波を発生するとともに、前記第１コイルアンテナの中心軸と前記第２コイルアンテナの中心軸との間の距離が離されていき、前記第２コイルアンテナが誘導起電力を最初に発生しなくなる位置で、前記第１コイルアンテナ及び前記第２コイルアンテナは、前記第１コイルアンテナ及び前記第２コイルアンテナの一部の領域が重なるように配置される
ことを特徴とする非接触ＩＣカード読取装置。
【請求項２】
前記第１コイルアンテナは基板の表面に配置され、
前記第２コイルアンテナは前記基板の裏面に配置される
ことを特徴とする請求項１に記載の非接触ＩＣカード読取装置。
【請求項３】
前記第１コイルアンテナ及び前記第２コイルアンテナは矩形形状を呈する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の非接触ＩＣカード読取装置。
【請求項４】
前記第１コイルアンテナ及び前記第２コイルアンテナは、近距離無線通信を行うための電波を交互に発生するように制御される
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の非接触ＩＣカード読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触ＩＣカード読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の近距離無線通信方式を用いて、非接触ＩＣカードとの間で近距離無線通信を行う装置として、例えば特許文献１のＲＦＩＤリーダが知られている。このＲＦＩＤリーダは、異なる周波数での動作に対応する２つのコイルアンテナを備えている（以下、高周波コイルアンテナ、低周波コイルアンテナと称する）。例えば、高搬送周波数（例えば１３．５６ＭＨｚ）を用いて、ＲＦＩＤリーダの電波によって電力の供給を受けるパッシブ型の非接触ＩＣカードとの間で近距離無線通信を行う場合、ＲＦＩＤリーダは、高周波コイルアンテナで電波を発生させていた。一方、例えば、低搬送周波数（例えば１２５ｋＨｚ）を用いてパッシブ型の非接触ＩＣカードとの間で近距離無線通信を行う場合、ＲＦＩＤリーダは、低周波コイルアンテナで電波を発生させていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１２１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されるＲＦＩＤリーダでは、例えば、高周波コイルアンテナで電波が発生しているときに、低周波コイルアンテナでも電波が発生した場合、低周波コイルアンテナの電波による磁界によって高周波コイルアンテナで誘導起電力が発生して、高周波コイルアンテナの電波が劣化する虞があった。特に、高周波コイルアンテナと、低周波コイルアンテナとを例えばＲＦＩＤリーダの内部に近接して配置した場合、高周波コイルアンテナの電波と低周波コイルアンテナの電波とが干渉する問題は顕著となる可能性があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前述した課題を解決する主たる本発明は、パッシブ型の第１非接触ＩＣカードから情報を読み取るときに用いられる第１近距離無線通信方式の第１コイルアンテナと、パッシブ型の第２非接触ＩＣカードから情報を読み取るときに用いられる第２近距離無線通信方式の第２コイルアンテナと、を備え、前記第１コイルアンテナが近距離無線通信のための電波を発生するとともに、前記第１コイルアンテナの中心軸と前記第２コイルアンテナの中心軸との間の距離が離されていき、前記第２コイルアンテナが誘導起電力を最初に発生しなくなる位置で、前記第１コイルアンテナ及び前記第２コイルアンテナは、前記第１コイルアンテナ及び前記第２コイルアンテナの一部の領域が重なるように配置されることを特徴とする非接触ＩＣカード読取装置である。
【０００６】
本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、近距離無線通信を行うときに、コイルアンテナで発生する電波の干渉を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る非接触ＩＣカード読書装置に用いられるコイルアンテナの配置を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る非接触ＩＣカード読書装置を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る非接触ＩＣカード読書装置に用いられる無線通信回路を示す回路図である。
【図４】本発明の実施形態に係る非接触ＩＣカード読書装置におけるコイルアンテナ１０、２０の中心軸の間の距離と、誘導起電力との関係の一例を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
【００１０】
＝＝＝非接触ＩＣカード読書装置＝＝＝
図２は、本実施形態における非接触ＩＣカード読書装置を示す図である。尚、基板６１は、非接触ＩＣカード読書装置１００の内部に配設されているので見えない状態となっているが、説明の便宜上、点線で示されている。
【００１１】
非接触ＩＣカード読書装置１００（非接触ＩＣカード読取装置）は、例えば非接触ＩＣカード７５を用いて決済を行う装置である。尚、非接触ＩＣカード７５は、非接触ＩＣカード読書装置１００で発生する電波によって電力が供給され、その電力によって動作する例えばパッシブ型の非接触ＩＣカードである。非接触ＩＣカード読書装置１００は、非接触ＩＣカード７５との間で近距離無線通信を行うための装置である。非接触ＩＣカード読書装置１００は、筐体７０、表示パネル７１、決済釦７２、電源釦７３、カード挿入口７４、基板６１、無線通信回路２００を含んで構成される。
【００１２】
筐体７０は、例えば矩形柱形状を呈する。筐体７０の例えば上面には、表示パネル７１が設けられる。筐体７０の例えば正面には、決済釦７２、カード挿入口７４が設けられる。筐体７０の例えば側面には、電源釦７３が設けられる。筐体７０の例えば内部には、基板６１、無線通信回路２００が配設される。
【００１３】
非接触ＩＣカード７５は、例えば電子マネーの残金を示す残金情報が記憶されており、非接触ＩＣカード７５を用いて決済を行うとき、非接触ＩＣカード読書装置１００のカード挿入口７４に挿入される。
【００１４】
無線通信回路２００は、非接触ＩＣカード７５との間で近距離無線通信を行うための回路である。尚、無線通信回路２００の詳細は後述する。
【００１５】
基板６１は、例えば矩形形状を呈し、非接触ＩＣカード読書装置１００が非接触ＩＣカード７５との間で近距離無線通信を行うときに用いられるコイルアンテナ１０、２０が夫々、例えば表面と裏面とに設けられた、例えばプリント配線基板である。尚、コイルアンテナ１０、２０は夫々、基板６１の表面と裏面とに例えば複数回巻回されて形成された銅パターンのコイルアンテナである。コイルアンテナ１０、２０が形成された基板６１の表面と裏面は夫々、絶縁処理が施されている。コイルアンテナ１０、２０の詳細は後述する。基板６１は、カード挿入口７４に挿入された非接触ＩＣカード７５との間で近距離無線通信できるように、筐体７０の内部における、カード挿入口７４に挿入された非接触ＩＣカード７５の例えば下側の、非接触ＩＣカード７５と対向する位置に配設される。
【００１６】
電源釦７３は、非接触ＩＣカード読書装置１００に電源を投入するための釦である。例えば、電源釦７３を押下した場合、非接触ＩＣカード読書装置１００の無線通信回路２００に電源電圧が供給されて、基板６１のコイルアンテナ１０、２０で電波が発生するものとする。尚、基板６１のコイルアンテナ１０、２０で発生する電波の詳細は後述する。
【００１７】
表示パネル７１は、例えば、非接触ＩＣカード７５の電子マネーの残金を表示する例えば液晶ディスプレイである。
【００１８】
決済釦７２は、例えば、非接触ＩＣカード７５を用いて決済を行うときに押下する釦である。例えば、非接触ＩＣカード７５が非接触ＩＣカード読書装置１００に挿入された状態で、決済釦７２を押下したとき、決済が行われる。
【００１９】
＝＝＝無線通信回路＝＝＝
以下、図３を参照して、本実施形態に係る無線通信回路２００について説明する。図３は、本実施形態に係る非接触ＩＣカード読書装置に用いられる無線通信回路を示す回路図である。
【００２０】
無線通信回路２００は、非接触ＩＣカード７５との間で近距離無線通信を行うための回路である。無線通信回路２００は、コイルアンテナ１０、２０、ＲＦ回路３０、４０、制御回路５０を含んで構成される。
【００２１】
制御回路５０は、非接触ＩＣカード読書装置１００の動作を制御する回路である。制御回路５０は、例えば近距離無線通信を行うための電波を発生するように、ＲＦ回路３０、４０に制御命令を送信したり、ＲＦ回路３０、４０から受信した情報が表示されるように、表示パネル７１を制御したりする。尚、制御回路５０を構成する複数の回路素子をまとめてＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）としてもよい。ここで、説明の便宜上、制御回路５０には、例えば２つのＲＦ回路３０、４０が接続されているものとする。ＲＦ回路３０は、制御回路５０から受信した制御命令に基づいて、コイルアンテナ１０から電波を発生させたり、コイルアンテナ１０で受信した電波に基づいて、情報を制御回路５０に送信したりする。尚、ＲＦ回路３０の詳細は後述する。ＲＦ回路４０は、制御回路５０から受信した制御命令に基づいて、コイルアンテナ２０から電波を発生させたり、コイルアンテナ２０で受信した電波に基づいて、情報を制御回路５０に送信したりする。尚、ＲＦ回路４０の詳細は後述する。コイルアンテナ１０、２０は夫々、ＲＦ回路３０、４０に接続される。尚、コイルアンテナ１０、２０の詳細、コイルアンテナ１０、２０とＲＦ回路３０、４０との接続の詳細については後述する。
【００２２】
ＲＦ回路３０、コイルアンテナ１０によって行われる近距離無線通信と、ＲＦ回路４０、コイルアンテナ２０によって行われる近距離無線通信とは、例えば相互に異なる近距離無線通信方式であるものとする。尚、例えば、ＲＦ回路３０、コイルアンテナ１０の近距離無線通信方式は、１３．５６ＭＨｚの搬送周波数を用いて近距離無線通信が行われる、国際規格であるＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３のＴｙｐｅＡとする。このＲＦ回路３０、コイルアンテナ１０による近距離無線通信を、タイプＡの近距離無線通信とする。一方、例えば、ＲＦ回路４０、コイルアンテナ２０の近距離無線通信方式は、タイプＡの近距離無線通信と例えば同様な１３．５６ＭＨｚの搬送周波数を用いて、タイプＡの近距離無線通信よりも通信速度が速い、ＦｅＬｉＣａ（フェリカ）（登録商標）とする。このＲＦ回路４０、コイルアンテナ２０による近距離無線通信を、タイプＣの近距離無線通信とする。
【００２３】
例えば、電源釦７３を押下して、無線通信回路２００に電源電圧が供給された場合、制御回路５０は、コイルアンテナ１０、２０で電波が交互に発生するようにＲＦ回路３０、４０に制御命令を送信する。尚、制御回路５０は、コイルアンテナ１０、２０で発生した電波を受信した非接触ＩＣカード７５が反応できるように、例えば０．５秒毎にコイルアンテナ１０、２０で電波が交互に発生するように、ＲＦ回路３０、４０に制御命令を送信するものとする。その後、例えば、非接触ＩＣカード読書装置１００に、タイプＡの近距離無線通信を行う非接触ＩＣカードが挿入された場合、コイルアンテナ１０が、そのタイプＡの近距離無線通信を行う非接触ＩＣカードから電波を受信する。その場合、制御回路５０は、コイルアンテナ２０で発生する電波を停止して、タイプＡの近距離無線通信を行う制御命令をＲＦ回路３０に送信する。一方、例えば、非接触ＩＣカード読書装置１００に、タイプＣの近距離無線通信を行う非接触ＩＣカードが挿入された場合、コイルアンテナ２０が、そのタイプＣの近距離無線通信を行う非接触ＩＣカードから電波を受信する。その場合、制御回路５０は、コイルアンテナ１０で発生する電波を停止して、タイプＣの近距離無線通信を行う制御命令をＲＦ回路４０に送信する。
【００２４】
＝＝＝コイルアンテナ、ＲＦ回路＝＝＝
以下、図３を参照して、本実施形態に係るコイルアンテナ１０、２０、ＲＦ回路３０、４０について説明する。
【００２５】
コイルアンテナ１０は、コイル１を含んで構成される。コイルアンテナ１０は、電波を発生したり、受信したりするように基板６１の例えば表面に配置される。尚、基板６１におけるコイルアンテナ１０の配置の詳細は後述する。基板６１には、コイルアンテナ１０をＲＦ回路３０に接続するための、例えば３つの端子Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３が設けられている。コイル１の一端Ｐ１１は、端子Ｔ１１に接続される。コイル１の他端Ｐ１２は、端子Ｔ１３に接続される。コイル１の両端の略中央Ｐ１３は、端子Ｔ１２に接続される。
【００２６】
ＲＦ回路３０は、例えば３個の抵抗３１、３２、３３、例えば７個のコンデンサＣ３１乃至Ｃ３７、コイル３４、３５、送受信回路３６を含んで構成される。送受信回路３６は、制御回路５０から受信した制御命令に基づいて、コイルアンテナ１０で電波を発生させたり、コイルアンテナ１０で受信した電波に基づいて、情報を制御回路５０に送信したりする回路である。尚、送受信回路３６は、当該送受信回路３６を構成する複数の回路素子をまとめたＩＣであり、送受信回路３６には、端子Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３に接続される例えば４個の端子３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄが設けられているものする。端子３６ａは、例えば、コイルアンテナ１０で受信した電波に基づく電圧が印加される端子である。端子３６ｂ、３６ｄは、例えば、コイルアンテナ１０で電波を発生させるときに、電圧を出力する端子である。端子３６ｃは、例えば、接地ＧＮＤされる端子である。例えば、コイル１、抵抗３１、３２、コンデンサＣ３１、Ｃ３２は、タイプＡの近距離無線通信を行う際、コイルアンテナ１０で電波を発生させたり、電波を受信させたりするための共振回路（以下、タイプＡの共振回路という）を構成する。尚、コイル１、抵抗３１、３２、コンデンサＣ３１、Ｃ３２のインピーダンスは、タイプＡの近距離無線通信を行うときに、タイプＡの共振回路が共振する値に設定されている。コイル３４、コンデンサＣ３５、Ｃ３６は、コイルアンテナ１０で電波を発生する際、端子３６ｂからタイプＡの共振回路の接続点Ｐ３１に、電圧を供給するための回路である。尚、接続点Ｐ３１の詳細は後述する。コンデンサＣ３７、抵抗３３、コンデンサＣ３５、Ｃ３６は、コイルアンテナ１０で電波を受信する際、タイプＡの共振回路の接続点Ｐ３１の電圧を、端子３６ａに印加するための回路である。コイル３５、コンデンサＣ３３、Ｃ３４は、コイルアンテナ１０で電波を発生する際、端子３６ｄからタイプＡの共振回路の接続点Ｐ３２に、電圧を供給するための回路である。尚、接続点Ｐ３２の詳細は後述する。端子３６ｂは、コイル３４、コンデンサＣ３６、抵抗３１を介して、端子Ｔ１１に接続さる。端子３６ｃは、端子Ｔ１２に接続されるとともに、接地ＧＮＤされる。又、端子３６ｃは、コンデンサＣ３１、Ｃ３２、Ｃ３４、Ｃ３５の一端夫々に接続される。端子３６ｄは、コイル３５、コンデンサＣ３３、抵抗３２を介して端子Ｔ１３に接続される。コンデンサＣ３１の他端は、抵抗３１とコンデンサＣ３６との間に接続される。尚、この接続点が上記接続点Ｐ３１である。コンデンサＣ３２の他端は、抵抗３２とコンデンサＣ３３との間に接続される。尚、この接続点が上記接続点Ｐ３２である。コンデンサＣ３５の他端は、コイル３４とコンデンサＣ３６との間に接続されるとともに、抵抗３３の一端に接続される。コンデンサ３４の他端は、コイル３５とコンデンサＣ３３との間に接続される。端子３６ａは、コンデンサＣ３７、抵抗３３を介して、コンデンサＣ３５の他端に接続される。
【００２７】
コイルアンテナ２０は、コイル２、２１、コンデンサＣ２１、抵抗２２を含んで構成される。コイル２、２１は、基板６１の例えば裏面に配置され、コンデンサＣ２１、抵抗２２は、基盤６１の例えば表面に配置される。尚、基板６１におけるコイルアンテナ２０の配置の詳細は後述する。例えば、コイル２、コンデンサＣ２１、抵抗２２は、タイプＣの近距離無線通信を行う際、コイルアンテナ２０で電波を発生させたり、電波を受信させたりするための共振回路（以下、タイプＣの共振回路という）を構成する。コイル２の両端の間には、並列に接続されたコンデンサＣ２１、抵抗２２が接続される。尚、コイル２、コンデンサＣ２１、抵抗２２のインピーダンスは、タイプＣの近距離無線通信を行うときに、タイプＣの共振回路が共振する値に設定されている。コイル２１は、コイルアンテナ２０で電波を発生するときに、タイプＣの共振回路が共振する電圧をコイル２に印加したり、コイルアンテナ２０で受信した電波によってコイル２の両端に現れる電圧を検出したりするためのコイルである。基板６１には、コイルアンテナ２０をＲＦ回路４０に接続するための、例えば２つの端子Ｔ２１、Ｔ２２が設けられている。コイル２１の一端は、端子Ｔ２１に接続される。コイル２１の他端は、端子Ｔ２２に接続される。
【００２８】
ＲＦ回路４０は、コンデンサＣ４１、トランス４１、４４、送受信回路４７を含んで構成される。送受信回路４７は、制御回路５０から受信した制御命令に基づいて、コイルアンテナ２０で電波を発生させたり、コイルアンテナ２０で受信した電波に基づいて、情報を制御回路５０に送信したりする回路である。尚、送受信回路４７は、当該送受信回路４７を構成する複数の回路素子をまとめたＩＣであり、送受信回路４７には、端子Ｔ２１、Ｔ２２に接続される例えば４個の端子４７ａ、４７ｂ、４７ｃ、４７ｄが設けられているものする。端子４７ａ、４７ｂは、例えば、コイルアンテナ２０で電波を発生させるとき、電圧を出力する端子である。端子４７ｃ、４７ｄは、例えば、コイルアンテナ２０で受信した電波に基づく電圧が印加される端子である。トランス４１は、端子４７ａ、４７ｂから出力された電圧を、コイルアンテナ２０で電波が発生する電圧に変圧するための変圧器である。トランス４１は、例えば、巻線４２、４３を含む。トランス４４は、端子Ｔ２１、Ｔ２２に印加された電圧を、端子４７ｃ、４７ｄで受信できる電圧に変圧するための変圧器である。トランス４４は、例えば、巻線４５、４６を含む。端子４７ａは、巻線４３の一端に接続され、端子４７ｂは、巻線４３の他端に接続される。端子４７ｃは、巻線４６の一端に接続され、端子４７ｄは、巻線４６の他端に接続される。巻線４２の一端は、コンデンサＣ４１を介して端子Ｔ２１に接続されるとともに、巻線４５の一端に接続される。巻線４２の他端は、端子Ｔ２２に接続されるとともに、巻線４５の他端に接続される。
【００２９】
例えば、送受信回路３６が、電波を発生する制御命令を制御回路５０から受信した場合、送受信回路３６は、コイルアンテナ１０で電波を発生させる電圧を端子３６ｂ、３６ｄから出力する。その電圧は、タイプＡの共振回路の接続点Ｐ３１、Ｐ３２に印加される。タイプＡの共振回路の共振によって、コイルアンテナ１０で電波が発生する。
【００３０】
例えば、送受信回路４７が、電波を発生する制御命令を制御回路５０から受信した場合、送受信回路４７は、コイルアンテナ２０で電波を発生させる電圧を端子４７ａ、４７ｂから出力する。その電圧は、トランス４１を介して、コイル２１の両端に印加される。コイル２１の電圧に基づいてコイル２の両端に現れた電圧で、タイプＣの共振回路が共振する。タイプＣの共振回路の共振によって、コイルアンテナ２０で電波が発生する。
【００３１】
例えば、コイルアンテナ１０が電子マネーの残金情報の重畳された電波を受信した場合、その電波による電圧が接続点Ｐ３１に現れる。その接続点Ｐ３１に現れた電圧は、送受信回路３６の端子３６ａに印加される。端子３６ａに印加された電圧に基づいて、送受信回路３６は、制御回路５０に電子マネーの残金情報を送信する。
【００３２】
例えば、コイルアンテナ２０が電子マネーの残金情報の重畳された電波を受信した場合、その電波による電圧がコイル２１の両端に現れる。そのコイル２１の両端に現れた電圧は、トランス４４を介して、送受信回路４７の端子４７ｃ、４７ｄに印加される。端子４７ｃ、４７ｄに印加された電圧に基づいて、送受信回路４７は、制御回路５０に電子マネーの残金情報を送信する。
【００３３】
＝＝＝コイルアンテナの配置＝＝＝
以下、図１、図４を参照して、本実施形態に係るコイルアンテナ１０、２０の配置について説明する。図１は、本実施形態に係る非接触ＩＣカード読書装置に用いられるコイルアンテナの配置を示す図である。尚、コイル２、２１は、基板６１の例えば裏面に配置され見えない状態となっているが、説明の便宜上、コイル２は点線で示され、コイル２１は一点鎖線で示されている。
【００３４】
基板６１は、前述のように、基板６１の表面（＋Ｚ側の面）と裏面（−Ｚ側の面）とに例えば銅の配線パターンを形成できる例えば矩形形状のプリント配線基板である。基板６１には、例えば表面と裏面との間を貫通する端子Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３、Ｔ２１、Ｔ２２が設けられる。基板６１の表面には、例えばコイル１、コンデンサＣ２１、抵抗２２が配置される。コイル１は、基板６１と直交する方向（Ｚ軸方向）に沿った中心軸Ａ（コイルアンテナの中心軸）を中心に例えば矩形形状に２周巻回されて基板６１の表面に形成された銅パターンのコイルである。尚、コンデンサＣ２１、抵抗２２の配置の詳細は、後述する。基板６１の裏面には、例えばコイル２、２１が配置される。コイル２は、中心軸Ａと平行な中心軸Ｂ（コイルアンテナの中心軸）を中心に例えば矩形形状に２周巻回されて基板６１の裏面に形成された銅パターンのコイルである。尚、中心軸Ｂは、例えば基板６１に沿って例えば−Ｙ方向に中心軸Ａから距離ｄだけ離れているものとする。コイル２１は、中心軸Ｂを中心に例えば矩形形状に１周巻回されて基板６１の裏面に形成された銅パターンのコイルである。コイル２１は、例えばコイル２の１周目と２周目の間に配置されているものする。尚、コイル１、２は、例えば形状が同様であり、巻回しのピッチが同様な幅であり、コイル１、２の巻回された面夫々が相互に平行であるものとする。そのとき、コイル１、２は、Ｚ軸方向に基板６１の厚さだけ離れる。コイルアンテナ１０のコイル１に囲まれる一部の領域と、コイルアンテナ２０のコイル２に囲まれる一部の領域とが夫々、基板６１の表面、裏面から基板６１を介して重なった状態となる。抵抗２２、コンデンサＣ２１は、基板６１の表面に配置される。コンデンサＣ２１は、コイル２における−Ｙ側でＸ軸に沿う辺の略中央の位置に設けられる。抵抗２２は、コンデンサＣ２１の例えば−Ｙ側に設けられる。前述したように、コンデンサＣ２１、抵抗２２は、例えば基板６１の裏面で並列に接続された状態でコイル２に接続される。
【００３５】
図４は、本実施形態に係る非接触ＩＣカード読書装置におけるコイルアンテナ１０、２０の中心軸Ａ、Ｂの間の距離ｄと、誘導起電力との関係の一例を示す特性図である。尚、コイルアンテナ１０、２０は、例えば、形状が同様であり、巻数が同様の２周であり、巻回のピッチが同様の幅であり、Ｚ軸方向に基板６１の厚さだけ離れた状態で、コイルアンテナ１０、２０の巻回された面夫々が相互に平行であるものとする。誘導起電力は、例えばコイルアンテナ２０で発生する電波によって、コイルアンテナ１０の両端に生じる誘導起電力の絶対値を示す。
【００３６】
コイルアンテナ１０、２０は、お互いの電波によって誘導起電力が発生しないように、中心軸Ａ、Ｂの間の距離ｄを調整して、お互いの電波の干渉を抑える必要がある。距離ｄが０の場合、距離ｄが距離ｄ１よりも短い場合、距離ｄが距離ｄ１と等しい場合、距離ｄが距離ｄ１よりも長く距離ｄ２よりも短い場合、距離ｄが距離ｄ２と等しい場合、距離ｄが距離ｄ２よりも長く距離ｄ３よりも短い場合、距離ｄが距離ｄ３以上の場合に分けて説明する。尚、距離ｄ２は距離ｄ１よりも長く、距離ｄ３は距離ｄ２よりも長いものとする。コイルアンテナ２０の電波によって電界を発生させ、コイルアンテナ１０の両端に誘導起電力が発生しない距離ｄについて説明する。コイルアンテナ２０で電波が発生する場合、コイル２には、例えば交流電流が流れる。尚、コイルアンテナ２０で電波が発生する交流電流をコイル２に供給するための交流電源が、例えば端子Ｔ２１、Ｔ２２の間に接続され、コイルアンテナ１０で発生する誘導起電力を測定するための電圧計が、例えば端子Ｔ１１、Ｔ１３の間に接続されているものとして説明する。例えば、コイル２を−Ｚ方向に向かって時計回り方向に流れる電流（以下、電流ＩＡという）に基づいて、以下説明する。
【００３７】
＜距離ｄが０の場合＞
距離ｄが０の場合、コイルアンテナ１０、２０は、基板６１を介して完全に重なった状態となる。コイル２の電流ＩＡによって、基板６１の表面から裏面に向かう方向にコイルアンテナ１０を鎖交する磁束（以下、表から裏へ磁束という）が発生する。その磁束によって、絶対値Ｖ１の誘導起電力がコイルアンテナ１０に発生する。
【００３８】
＜距離ｄが距離ｄ１よりも短い場合＞
距離ｄが距離ｄ１よりも短い場合、コイルアンテナ１０、２０の一部の領域が基板６１を介して重なった状態となる。コイル２の電流ＩＡによって、表から裏への磁束と、基板６１の裏面から表面に向かう方向にコイルアンテナ１０を鎖交する磁束（以下、裏から表への磁束という）とが発生する。この場合、例えば、表から裏への磁束の方が、裏から表への磁束よりも強い状態である。絶対値Ｖ１よりも小さい絶対値の誘導起電力がコイルアンテナ１０に発生する。尚、距離ｄが長くなるに従って、表から裏への磁束が弱くなり、裏から表への磁束が強くなるので、距離ｄが長くなるに従って、コイルアンテナ１０の誘導起電力の絶対値は小さくなる。
【００３９】
＜距離ｄが距離ｄ１と等しい場合＞
距離ｄが距離ｄ１と等しい場合、コイルアンテナ１０、２０の一部の領域が基板６１を介して重なった状態となる。尚、この場合、コイルアンテナ１０、２０が重なる領域の面積は、距離ｄが距離ｄ１よりも短い場合にコイルアンテナ１０、２０が重なる領域の面積よりも小さくなる。コイル２の電流ＩＡによって、表から裏への磁束と、裏から表への磁束とが発生する。この場合、表から裏への磁束と、裏から表への磁束とは、例えば同じ強さとなり、相殺される。コイルアンテナ１０には、誘導起電力が発生しない状態となる。
【００４０】
＜距離ｄが距離ｄ１よりも長く距離ｄ２よりも短い場合＞
距離ｄが距離ｄ１よりも長く距離ｄ２よりも短い場合、コイルアンテナ１０、２０の一部の領域が基板６１を介して重なった状態となる。尚、この場合、コイルアンテナ１０、２０が重なる領域の面積は、距離ｄが距離ｄ１と等しい場合にコイルアンテナ１０、２０が重なる領域の面積よりも小さくなる。コイル２の電流ＩＡによって、表から裏への磁束と、裏から表への磁束とが発生する。この場合、例えば、表から裏への磁束の方が、裏から表への磁束よりも弱い状態である。絶対値Ｖ２よりも小さい絶対値の誘導起電力がコイルアンテナ１０に発生する。尚、絶対値Ｖ２の詳細は後述する。距離ｄが長くなるに従って、表から裏への磁束が弱くなり、裏から表への磁束が強くなるので、距離ｄが長くなるに従って、コイルアンテナ１０の誘導起電力の絶対値は大きくなる。
【００４１】
＜距離ｄが距離ｄ２と等しい場合＞
距離ｄが距離ｄ２と等しい場合、コイルアンテナ１０、２０は重ならずに、互いに離れた状態となる。コイル２の電流ＩＡによって、表から裏への磁束と、裏から表への磁束とが発生する。この場合、表から裏への磁束の方が、裏から表への磁束よりも弱い状態である。絶対値Ｖ２の誘導起電力がコイルアンテナ１０に発生する。
【００４２】
＜距離ｄが距離ｄ２よりも長く距離ｄ３よりも短い場合＞
距離ｄが距離ｄ２よりも長く距離ｄ３よりも短い場合、コイルアンテナ１０、２０は、距離ｄが距離ｄ２と等しい場合よりも、互いに離れた状態となる。コイル２の電流ＩＡによって、表から裏への磁束と、裏から表への磁束とが発生する。この場合、表から裏への磁束の方が、裏から表への磁束よりも弱い状態である。距離ｄが長くなるに従って、表から裏への磁束、裏から表への磁束がともに弱くなるので、距離ｄが長くなるに従って、コイルアンテナ１０の誘導起電力の絶対値は小さくなる。
【００４３】
＜距離ｄが距離ｄ３以上の場合＞
距離ｄが距離ｄ３以上となった場合、コイルアンテナ１０、２０は、距離ｄが距離ｄ２よりも長く距離ｄ３よりも短い場合よりも、互いに離れた状態となる。コイル２の電流ＩＡによって、表から裏への磁束と、裏から表への磁束とがともに発生しない。この場合、コイルアンテナ１０には、誘導起電力が発生しない状態となる。
【００４４】
コイルアンテナ１０、２０は、中心軸Ａ、Ｂの間の距離ｄが、誘導起電力が最初に発生しなくなる距離ｄ１となるように基板６１に配置される。この場合、コイルアンテナ１０の一部の領域と、コイルアンテナ２０の一部の領域とが重なった状態となる。尚、コイルアンテナ１０、２０は、例えば同様な形状であるので、この場合、コイルアンテナ１０の電波によって、コイルアンテナ２０でも誘導起電力が発生しない状態となる。
【００４５】
＝＝＝非接触ＩＣカード読書装置の動作＝＝＝
以下、図１乃至図４を参照して、本実施形態に係る非接触ＩＣカード読書装置の動作について説明する。
【００４６】
非接触ＩＣカード読書装置１００の電源釦７３を押下してから、非接触ＩＣカード７５の残金が表示パネル７１に表示されるまでの非接触ＩＣカード読書装置１００の動作について説明する。非接触ＩＣカード７５は、例えばタイプＣの近距離無線通信を行う非接触ＩＣカードであるものとして説明する。
【００４７】
例えば、電源釦７３を押下して、非接触ＩＣカード読書装置１００の電源が投入された場合、制御回路５０は、コイルアンテナ１０、２０で電波が例えば０．５秒毎に交互に発生するようにＲＦ回路３０、４０に制御命令を送信する。例えば、ＲＦ回路３０が、電波を発生する制御命令を制御回路５０から受信した場合、ＲＦ回路３０は、コイルアンテナ１０で電波を発生させる電圧を送受信回路３６の端子３６ｂ、３６ｄから出力する。その電圧は、タイプＡの共振回路の接続点Ｐ３１、Ｐ３２に印加される。タイプＡの共振回路の共振によって、コイルアンテナ１０で電波が発生する。一方、例えば、ＲＦ回路４０が、電波を発生する制御命令を制御回路５０から受信した場合、ＲＦ回路４０は、コイルアンテナ２０で電波を発生させる電圧を送受信回路４７の端子４７ａ、４７ｂから出力する。その電圧は、トランス４１を介して、コイル２１の両端に印加される。コイル２１の電圧に基づいてコイル２の両端に現れた電圧で、タイプＣの共振回路が共振する。タイプＣの共振回路の共振によって、コイルアンテナ２０で電波が発生する。尚、前述の通り、コイルアンテナ１０、２０は、中心軸Ａ、Ｂの間の距離ｄが、距離ｄ１と等しくなるように、基板６１に配置されている。よって、コイルアンテナ１０、２０で発生する電波によって、お互いのコイルアンテナに誘導起電力が発生しないので、コイルアンテナ１０、２０の電波の干渉が抑えられている。
【００４８】
例えば、非接触ＩＣカード読書装置１００に、非接触ＩＣカード７５が挿入された場合、非接触ＩＣカード７５との間で例えばタイプＣの近距離無線通信が行われる。例えば非接触ＩＣカード７５の電子マネーの残金情報の重畳された電波を、コイルアンテナ２０が受信した場合、その電波による電圧がコイル２１の両端に現れる。そのコイル２１の両端に現れた電圧は、トランス４４を介して、送受信回路４７の端子４７ｃ、４７ｄに印加される。端子４７ｃ、４７ｄに印加された電圧に基づいて、ＲＦ回路４０は、制御回路５０に非接触ＩＣカード７５の電子マネーの残金を示す残金情報を送信する。制御回路５０は、ＲＦ回路４０から受信した残金情報に基づいて、非接触ＩＣカード７５の電子マネーの残金が表示されるように、表示パネル７１を制御する。尚、非接触ＩＣカード７５が、例えばタイプＡの近距離無線通信を行う非接触ＩＣカードである場合の非接触ＩＣカード読書装置１００の動作も同様であるので、その説明は省略する。
【００４９】
前述したように、コイルアンテナ１０、２０は、中心軸Ａ、Ｂの間の距離ｄが、距離ｄ１と等しくなるように基板６１に配置される。尚、距離ｄ１は、例えば、コイルアンテナ２０が電波を発生している際に、中心軸Ａ、Ｂの間の距離ｄを離していったとき、コイルアンテナ１０でコイルアンテナ２０の電波による誘導起電力が最初に発生しなくなる距離である。そのとき、コイルアンテナ１０の一部の領域と、コイルアンテナ２０の一部の領域とは重なった状態となる。よって、近距離無線通信を行うときに、コイルアンテナで発生する電波の干渉を抑えることができる。又、コイルアンテナ１０の一部の領域と、コイルアンテナ２０の一部の領域とが重なった状態となっているので、コイルアンテナ１０、２０を配置するスペースを小さくでき、コンパクトな非接触ＩＣカード読書装置１００を提供できる。又、タイプＡの近距離無線通信を行う非接触ＩＣカードとタイプＣの近距離無線通信を行う非接触ＩＣカードは夫々、例えば非接触ＩＣカード読書装置１００の内部における同じ位置で、コイルアンテナ１０、２０との間で電波を送受信できる。よって、例えばタイプＡの近距離無線通信を行う非接触ＩＣカードを非接触ＩＣカード読書装置１００に挿入しても、例えばタイプＣの近距離無線通信を行う非接触ＩＣカードを非接触ＩＣカード読書装置１００に挿入しても、決済を行うことができる。従って、使い勝手のよい非接触ＩＣカード読書装置１００を提供できる。
【００５０】
又、コイルアンテナ１０、２０は夫々、基板６１の例えば表面、裏面に配置されるので、非接触ＩＣカード読書装置１００の部品点数及びコストを抑えることができる。
【００５１】
又、コイルアンテナ１０、２０は例えば矩形形状とされる。よって、非接触ＩＣカード読書装置１００の内部に配設される例えば汎用的な矩形形状の基板６１の、配線を配置する面を有効に利用できるので、非接触ＩＣカード読書装置１００のコストを抑えることができる。
【００５２】
又、コイルアンテナ１０、２０は、近距離無線通信を行うための電波を交互に発生するように制御される。よって、コイルアンテナ１０、２０を有する非接触ＩＣカード読書装置１００は、コイルアンテナ１０の近距離無線通信方式で近距離無線通信を行う非接触ＩＣカードと、コイルアンテナ２０の近距離無線通信方式で無線通信を行う非接触ＩＣカードとの間で通信を行うことができる。従って、例えば複数の近距離無線通信方式の非接触ＩＣカードとの間で近距離無線通信できる非接触ＩＣカード読書装置１００を提供できる。
【００５３】
尚、本実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
【００５４】
本実施形態においては、コイルアンテナ１０、２０を夫々、基板６１の例えば表面、裏面に配置する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、コイルアンテナ１０、２０を夫々、別の基板に配置して、中心軸Ａ、Ｂの間の距離ｄが距離ｄ１と等しくなるように、コイルアンテナ１０が配置された基板と、コイルアンテナ２０が配置された基板とを非接触ＩＣカード読書装置１００の内部に配設してもよい。この場合、例えば、コイルアンテナ１０、２０の電波の干渉の状態に応じて、電波の干渉が抑えられるように、コイルアンテナ１０の基板の位置とコイルアンテナ２０の基板の位置を調整して、中心軸Ａ、Ｂの間の距離ｄを調整できるので、電波の干渉の状態を調整可能な非接触ＩＣカード読書装置１００を提供できる。
【００５５】
又、本実施形態においては、コイルアンテナ１０、２０を矩形形状とし、巻数が例えば２の場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、コイルアンテナ１０、２０の形状を、コイルアンテナ１０、２０が配置される基板の形状に応じて、例えば円形状としてもよい。又、例えば、コイルアンテナ１０、２０を、非接触ＩＣカード７５との間で確実に近距離無線通信を行える形状とし、巻数を他の巻数としてもよい。この場合、非接触ＩＣカード７５との間で確実に近距離無線通信を行うことができる非接触ＩＣカード読書装置１００を提供できる。
【００５６】
又、本実施形態においては、非接触ＩＣカード読書装置１００のカード挿入口７４に非接触ＩＣカード７５を挿入して決済する構成について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、決済を行うときに、非接触ＩＣカード７５を筐体７０の上面にかざしたり接触させたりして、非接触ＩＣカード７５と非接触ＩＣカード読書装置１００との間で近距離無線通信が行われるように、基板６１を筐体７０における例えば上面の裏側に設ける構成としてもよい。この場合、決済を行うときに、非接触ＩＣカード７５をカード挿入口７４に挿入する手間を省けるので、使い勝手のよい非接触ＩＣカード読書装置１００を提供できる。
【符号の説明】
【００５７】
１、２、２１  コイル
１０、２０  コイルアンテナ
３０、４０  ＲＦ回路
３６、４７  送受信回路
５０  制御回路
６１  基板
７０  筐体
７１  表示パネル
７２  決済釦
７３  電源釦
７４  カード挿入口
７５  非接触ＩＣカード
１００  非接触ＩＣカード読書装置
２００  無線通信回路
ｄ、ｄ１、ｄ２、ｄ３  距離
Ｖ１、Ｖ２  絶対値
【図１】
0005673262.tif 000002
【図２】
0005673262.tif 000003
【図３】
0005673262.tif 000004
【図４】
0005673262.tif 000005