(57)【要約】【課題】小型の機器に組み込む場合でも、例えば３．５Ａ／ｍ程度の負荷が重い非接触ＩＣカードの読み書きを可能とする読み書き装置を提供する。【解決手段】少なくとも読み書き装置本体を実装した読み書き装置本体基板と信号を送受信する手段を実装したアンテナ基板とからなり、アンテナ基板を、アンテナ、共振回路、読み書き装置本体基板と接続する接続端子を備えたＮ層基板（Ｎ≧２）で構成し、アンテナを、アンテナ基板の少なくとも２階層以上に、導電性材料をスパイラル状にＭ周回（Ｍ≧１）させたアンテナコイルとして形成し、当該アンテナコイルを最外周の巻き始めの第１ピンホール１２Ｂから巻き始め、コイル１１Ｂ１，１１Ｂ２，１１Ｂ３と、次の周回に移る直前まで、同一の周回ライン上を周回し、次の周回の直前で一つ内側の次の周回ラインに移って、次の周回ライン上を周回する構造とし、開口部分２１Ｂの面積を広くする。【選択図】図１
2008288845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可搬記録媒体を電磁結合により読み書きする読み書き装置であって、当該読み書き用の手段を具備した読み書き装置本体基板と前記可搬記録媒体との間で信号を送受信する手段を具備したアンテナ基板との少なくとも２つの基板を含んで構成され、前記アンテナ基板は、信号を送受信するアンテナ、あらかじめ定めた所定の周波数に共振する共振回路、および、前記読み書き装置本体基板と接続する接続端子を少なくとも備えた２階層以上の多層基板から構成され、前記アンテナが、前記アンテナ基板の少なくとも２階層以上の階層上に、導電性材料をスパイラル状に少なくとも１周回以上周回させたアンテナコイルとして形成され、当該アンテナコイルを前記スパイラル状に周回させる際に、最外周の巻き始めから周回を開始して、次の周回に移る直前まで同一の周回ライン上を周回し、次の周回に移る直前で、次の周回ラインとなる一つ内側の周回ラインに移り、次の周回として一つ内側に位置する同一の周回ライン上を周回することを、最内周の巻き終わりに達するまで繰り返す構造とすることを特徴とする読み書き装置。
【請求項２】
請求項１に記載の読み書き装置において、前記読み書き装置本体基板は、送信信号の生成および受信信号の処理のための論理演算を行う論理回路、送受信信号の変復調を行う変復調回路、信号の送受信を行うＲＦ送受信回路、前記アンテナ基板と接続する接続端子、および、外部の他の機器との接続用の外部機器インタフェース回路、当該読み書き装置本体基板の各回路部の動作用の電源を供給する電源回路を少なくとも備えた３階層以上の多層基板から構成され、前記論理回路、前記変復調回路、前記ＲＦ送受信回路を配置する階層と、前記外部機器インタフェース回路、前記電源回路を配置する階層との間に、接地されたアース層を配置することを特徴とする読み書き装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の読み書き装置において、２階層以上の多層基板からなる前記アンテナ基板の少なくとも２階層以上に形成された前記アンテナコイルは、当該アンテナコイルを形成した各階層それぞれで、巻数が互いに等しく、かつ、同一の中心軸を周回することを特徴とする読み書き装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の読み書き装置において、前記読み書き装置本体基板の基板面積と前記アンテナ基板の基板面積とが、相等しいことを特徴とする読み書き装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の読み書き装置において、前記読み書き装置本体基板の前記電源回路は、外部に設置された外部電源から給電される電源電圧を当該読み書き装置本体基板の各回路部の動作用の電圧に変換する動作を行うことを特徴とする読み書き装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の読み書き装置において、前記アンテナ基板に、前記アンテナとして、第１のアンテナ素子、第２のアンテナ素子の２個のアンテナ素子を形成し、前記アンテナ基板の前記共振回路が、前記第１のアンテナ素子の一端を、第１のキャパシタを介して第１のアンテナ端子に接続するとともに、第３のキャパシタを介してアースに接続し、かつ、前記第１のアンテナ素子の他端をアースに接続し、また、前記第２のアンテナ素子の一端を、第２のキャパシタを介して第２のアンテナ端子に接続するとともに、第４のキャパシタを介してアースに接続し、かつ、前記第２のアンテナ素子の他端をアースに接続し、また、前記読み書き装置本体基板への信号線を前記第１のアンテナ素子が接続された前記第１のキャパシタと前記第３のキャパシタとの接続点に接続して構成されていることを特徴とする読み書き装置。
【請求項７】
請求項６に記載の読み書き装置において、前記第１のアンテナ素子、前記第２のアンテナ素子それぞれのインダクタンスは、相等しく、望ましくは０．８μＨであり、かつ、前記第１のキャパシタ、前記第２のキャパシタそれぞれの静電容量は、相等しく、望ましくは２２ｐＦの固定コンデンサまたは２２ｐＦが可変範囲に含まれる可変コンデンサであり、かつ、前記第３のキャパシタ、前記第４のキャパシタそれぞれの静電容量は、相等しく、望ましくは１００ｐＦの固定コンデンサまたは１００ｐＦが可変範囲に含まれる可変コンデンサであることを特徴とする読み書き装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の読み書き装置において、前記読み書き装置本体基板に、他の機器に組み込むための機構部として、１ないし複数個のネジ穴を穿設し、当該ネジ穴が１個の場合は、当該ネジ穴を前記読み書き装置本体基板の長辺または短辺側の端部の中央部に配置し、当該ネジ穴が複数個の場合は、前記読み書き装置本体基板の長辺または短辺側の端部であって、かつ、互いに対称となる位置に配置することを特徴とする読み書き装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の読み書き装置において、前記読み書き装置本体基板に備えられる前記アンテナ基板と接続する接続端子が、前記読み書き装置本体基板の長辺または短辺側の端部に配置される前記ネジ穴と同列の位置、あるいは、前記ネジ穴が端部に配置された前記読み書き装置本体基板の長辺または短辺に対向する辺側の端部であって、かつ、前記ネジ穴と平行な位置のいずれかにおいて、互いに対称となる位置に配置されることを特徴とする読み書き装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載の読み書き装置において、前記アンテナが前記可搬記録媒体との間で送受信する信号のキャリア周波数が、１３．５６ＭＨｚであることを特徴とする読み書き装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、読み書き装置に関し、特に、可搬電子機器に組み込んで、負荷の重い可搬記録媒体例えば非接触ＩＣカードを読み書きするための非接触ＩＣカードリーダライタに好適に適用可能な読み書き装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、非接触ＩＣカードの読み書きを行う読み書き装置（ＲＷ）として、負荷が軽いもののみならず、負荷の重いＩＣカード（最低動作磁界３．５Ａ／ｍ以上）の記録内容を読み書きすることができる非接触ＩＣカードリーダライタ(ＲＷ：Reader  and  Writer)が市販されている（非特許文献１参照）。さらに、携帯電話機に組み込み可能な小型サイズの非接触ＩＣカードリーダライタも、おサイフケータイ内蔵ＲＷ用として既に存在している（非特許文献２参照）。
【非特許文献１】ＮＥＣ  ＴＯＫＩＮアクセスデバイス事業部；「非接触ＩＣカード・タグ用リーダライタモジュール（ＩＣＭ−３０１４シリーズ）」，ＮＥＣ  ＴＯＫＩＮ  Technical  Review  Vol．３２（２００５），ｐ.ｐ．１４４−１４５
【非特許文献２】眞田  喜啓，他；「国内向けＷ−ＣＤＭＡ方式携帯電話Ｖｏｄａｆｏｎｅ  ９０４Ｔ」，東芝レビュー  Vol．６１  Ｎｏ．５（２００６），ｐ.ｐ．４５−４８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般に、非接触ＩＣカードの読み書きを行う読み書き装置（ＲＷ）を携帯電話機などの可搬電子機器に組み込む場合、読み書き装置として小型であること（例えば、３５×２５ｍｍのサイズを超えない程度の大きさであること）が要求され、かつ、動作電源として例えば電圧３Ｖ程度の電池駆動が可能なものが要求されている。また、非接触ＩＣカードとの通信距離についても、可搬電子機器筐体の肉厚を考慮すると、非接触ＩＣカードと密着するのではなく、アンテナ面から１０ｍｍ程度までの範囲内で、非接触ＩＣカードの記録内容の読み書きが可能であることが望ましい。
【０００４】
現在、前記非特許文献２のように、携帯電話機に組み込むことができる程度の小型のサイズの読み書き装置（ＲＷ）は存在しているものの、負荷が軽い非接触ＩＣカードに限られており、かつ、非接触ＩＣカードを携帯電話機筐体に密着させることにより、はじめて、非接触ＩＣカードの記録内容を読み取ることができるものに限定されている。
【０００５】
さらに、最低動作磁界が例えば３．５Ａ／ｍ程度以上となるような負荷が重い非接触ＩＣカードを扱う場合、現状では、非接触ＩＣカードの最低動作磁界（目安として３．５Ａ／ｍ）を確保することが可能なエリアは、読み書き装置（ＲＷ）に近接するエリアに限られてしまうなど、非常に狭く、通信エリアが著しく減少してしまう。しかし、負荷が重い非接触ＩＣカードの通信エリアが、アンテナ面のごく近傍（例えば通信距離１ｍｍ程度）のみに限られてしまうと、読み書き装置を他の機器に組み込んで使う場合、組み込み機器の筐体の肉厚が存在するがゆえに、筐体面に非接触ＩＣカードを密着させるようにしても読み書きすることができなくなるという問題が残ってしまう。
【０００６】
特に、携帯電話機などの可搬電子機器への組み込みを対象とした読み書き装置（ＲＷ）用のアンテナの場合、小型化を図るために、アンテナの開口面積が縮小してしまうので、発生磁界の減少の影響が顕著になり、非接触ＩＣカードの動作可能磁界を増加させる際の妨げとなっている。したがって、可搬電子機器に組み込んだ読み書き装置においては、負荷が重い非接触ＩＣカードを読み書きすることができないという問題が一層顕在化してしまう。
【０００７】
例えば、現状では、アンテナ面から１０ｍｍの通信エリアで、目安とする最低動作磁界として例えば３．５Ａ／ｍ程度のような負荷が重い非接触ＩＣカードを読み書きすることができ、かつ、可搬電子機器に組み込むことができるサイズ（例えば３５ｍｍ×２５ｍｍ以下のサイズ）の読み書き装置（ＲＷ）は存在していない。
【０００８】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、可搬型の電子機器のように、例えば３５ｍｍ×２５ｍｍ以下のスペースしか割り当てることができない小型の機器に組み込む場合であっても、例えば３．５Ａ／ｍ程度の負荷が重い非接触ＩＣカードの読み書きを可能とする読み書き装置（ＲＷ）を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前述の課題を解決するために、以下のごとき各技術手段から構成されている。
【００１０】
第１の技術手段は、可搬記録媒体を電磁結合により読み書きする読み書き装置であって、当該読み書き用の手段を具備した読み書き装置本体基板と前記可搬記録媒体との間で信号を送受信する手段を具備したアンテナ基板との少なくとも２つの基板を含んで構成され、前記アンテナ基板は、信号を送受信するアンテナ、あらかじめ定めた所定の周波数に共振する共振回路、および、前記読み書き装置本体基板と接続する接続端子を少なくとも備えた２階層以上の多層基板から構成され、前記アンテナが、前記アンテナ基板の少なくとも２階層以上の階層上に、導電性材料をスパイラル状に少なくとも１周回以上周回させたアンテナコイルとして形成され、当該アンテナコイルを前記スパイラル状に周回させる際に、最外周の巻き始めから周回を開始して、次の周回に移る直前まで同一の周回ライン上を周回し、次の周回に移る直前で、次の周回ラインとなる一つ内側の周回ラインに移り、次の周回として一つ内側に位置する同一の周回ライン上を周回することを、最内周の巻き終わりに達するまで繰り返す構造とすることを特徴とする。
【００１１】
第２の技術手段は、前記第１の技術手段に記載の読み書き装置において、前記読み書き装置本体基板は、送信信号の生成および受信信号の処理のための論理演算を行う論理回路、送受信信号の変復調を行う変復調回路、信号の送受信を行うＲＦ送受信回路、前記アンテナ基板と接続する接続端子、および、外部の他の機器との接続用の外部機器インタフェース回路、当該読み書き装置本体基板の各回路部の動作用の電源を供給する電源回路を少なくとも備えた３階層以上の多層基板から構成され、前記論理回路、前記変復調回路、前記ＲＦ送受信回路を配置する階層と、前記外部機器インタフェース回路、前記電源回路を配置する階層との間に、接地されたアース層を配置することを特徴とする。
【００１２】
第３の技術手段は、前記第１または第２の技術手段に記載の読み書き装置において、２階層以上の多層基板からなる前記アンテナ基板の少なくとも２階層以上に形成された前記アンテナコイルは、当該アンテナコイルを形成した各階層それぞれで、巻数が互いに等しく、かつ、同一の中心軸を周回することを特徴とする。
【００１３】
第４の技術手段は、前記第１ないし第３の技術手段のいずれかに記載の読み書き装置において、前記読み書き装置本体基板の前記電源回路は、外部に設置された外部電源から給電される電源電圧を当該読み書き装置本体基板の各回路部の動作用の電圧に変換する動作を行うことを特徴とする。
【００１４】
第５の技術手段は、前記第１ないし第４の技術手段のいずれかに記載の読み書き装置において、前記読み書き装置本体基板の前記電源回路は、外部に設置された外部電源から給電される電源電圧を当該読み書き装置本体基板の各回路部の動作用の電圧に変換する動作を行うことを特徴とする。
【００１５】
第６の技術手段は、前記第１ないし第５の技術手段のいずれかに記載の読み書き装置において、前記アンテナ基板に、前記アンテナとして、第１のアンテナ素子、第２のアンテナ素子の２個のアンテナ素子を形成し、前記アンテナ基板の前記共振回路が、前記第１のアンテナ素子の一端を、第１のキャパシタを介して第１のアンテナ端子に接続するとともに、第３のキャパシタを介してアースに接続し、かつ、前記第１のアンテナ素子の他端をアースに接続し、また、前記第２のアンテナ素子の一端を、第２のキャパシタを介して第２のアンテナ端子に接続するとともに、第４のキャパシタを介してアースに接続し、かつ、前記第２のアンテナ素子の他端をアースに接続し、また、前記読み書き装置本体基板への信号線を前記第１のアンテナ素子が接続された前記第１のキャパシタと前記第３のキャパシタとの接続点に接続して構成されていることを特徴とする。
【００１６】
第７の技術手段は、前記第６の技術手段に記載の読み書き装置において、前記第１のアンテナ素子、前記第２のアンテナ素子それぞれのインダクタンスは、相等しく、望ましくは０．８μＨであり、かつ、前記第１のキャパシタ、前記第２のキャパシタそれぞれの静電容量は、相等しく、望ましくは２２ｐＦの固定コンデンサまたは２２ｐＦが可変範囲に含まれる可変コンデンサであり、かつ、前記第３のキャパシタ、前記第４のキャパシタそれぞれの静電容量は、相等しく、望ましくは１００ｐＦの固定コンデンサまたは１００ｐＦが可変範囲に含まれる可変コンデンサであることを特徴とする。
【００１７】
第８の技術手段は、前記第１ないし第７の技術手段のいずれかに記載の読み書き装置において、前記読み書き装置本体基板に、他の機器に組み込むための機構部として、１ないし複数個のネジ穴を穿設し、当該ネジ穴が１個の場合は、当該ネジ穴を前記読み書き装置本体基板の長辺または短辺側の端部の中央部に配置し、当該ネジ穴が複数個の場合は、前記読み書き装置本体基板の長辺または短辺側の端部であって、かつ、互いに対称となる位置に配置することを特徴とする。
【００１８】
第９の技術手段は、前記第１ないし第８の技術手段のいずれかに記載の読み書き装置において、前記読み書き装置本体基板に備えられる前記アンテナ基板と接続する接続端子が、前記読み書き装置本体基板の長辺または短辺側の端部に配置される前記ネジ穴と同列の位置、あるいは、前記ネジ穴が端部に配置された前記読み書き装置本体基板の長辺または短辺に対向する辺側の端部であって、かつ、前記ネジ穴と平行な位置のいずれかにおいて、互いに対称となる位置に配置されることを特徴とする。
【００１９】
第１０の技術手段は、前記第１ないし第９の技術手段のいずれかに記載の読み書き装置において、前記アンテナが前記可搬記録媒体との間で送受信する信号のキャリア周波数が、１３．５６ＭＨｚであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の読み書き装置（ＲＷ）によれば、２階層以上（Ｎ階層：Ｎ≧２）の多層基板からなるアンテナ基板において、少なくとも２階層以上に、アンテナコイルとして導電性材料をスパイラル状に最外周側から順次内側に向かって、少なくとも１周回以上（Ｍ周回：Ｍ≧１）周回させるようにし、かつ、アンテナコイルの各コイルは、１周する直前まで、同一の当該周回ライン上を周回し、一つ内側になる次のコイルの周回ラインとは一致させないような形状に形成するとともに、小型の電子機器に組み込みが可能な基板サイズ例えば３５×２５×１ｍｍ以下の基板サイズで、動作電圧が例えば３Ｖ程度と電池駆動が可能な電源電圧において、アンテナ面から１０ｍｍ程度離れた距離であっても、大きな磁界強度例えば３．５Ａ／ｍ以上の磁界強度の磁界を発生させることができるので、以下のごとき効果を奏することができる。
【００２１】
本発明の読み書き装置（ＲＷ）を携帯電話機などの小型の可搬電子機器に組み込んだ状態で、例えば３．５Ａ／ｍ以上の磁界強度を必要とする負荷が重い可搬記録媒体（例えば非接触ＩＣカード）の記録内容を読み書きすることができ、かつ、読み書き動作電圧として例えば３Ｖ程度の電池駆動型の読み書き装置（ＲＷ）を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、本発明に係る読み書き装置（ＲＷ）の最良の実施形態について、その一例を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２３】
（本発明の概要）
本発明の実施例の説明に先立って、本発明の概要について、その主要な特徴をまず説明する。本発明は、可搬記録媒体である非接触ＩＣカードの記録内容を電磁結合により読み書きする読み書き装置（ＲＷ）に関するものであり、２階層以上（Ｎ階層：Ｎ≧２）の多層基板からなるアンテナ基板において、少なくとも２階層以上の階層上に、アンテナコイルとして、導電性材料をスパイラル状に最外周側から順次内側に向かって少なくとも１周回以上（Ｍ周回：Ｍ≧１）周回させるようにし、かつ、アンテナコイルの各コイルは、１周回する直前まで、当該周回用の同一の周回ライン上を周回し、次の周回となる一つ内側の周回ラインとは一致させないようにすることを主要な特徴としている。
【００２４】
さらに、可搬電子機器に組み込んだ場合のように、例えば長辺３５ｍｍ×短辺２５ｍｍ以下の小さなサイズに抑えた読み書き装置（ＲＷ）であっても、アンテナ面から１０ｍｍの距離が離れた位置で例えば３．５Ａ／ｍ以上の磁界強度を発生させて、重い負荷の非接触ＩＣカードの記録内容を読み書き可能とするために、実装密度の向上が可能な少なくとも２階層以上の例えば４階層や５階層の多層基板からなるアンテナ基板を採用し、アンテナコイルの巻き方を、前述のごとく、１周回する直前まで、同一の周回ライン上を周回させ、かつ、アンテナコイルを実装する各階層で、同一の中心軸を周回させるようにすることを、本発明の特徴の一つとしている。
【００２５】
さらには、アンテナコイルとして巻数が増加しても、アンテナコイルの実質的な開口面積の縮小を抑制するために、例えばアンテナ基板の層として表裏両方の基板面にアンテナコイルを配置しても良いし、基板内に形成した１ないし複数の階層も含めてアンテナコイルの各コイルを分散配置しても良いことも、本発明の特徴の一つとしている。
【００２６】
また、読み書き装置本体を搭載する基板として、基板サイズが例えば長辺３５ｍｍ×短辺２５ｍｍ以下の小型サイズの基板内に、読み書き動作に必要な電子部品を実装可能とするために、さらには、電磁的なノイズの影響を低減可能するために、３階層以上（Ｌ階層：Ｌ≧３）の多層基板からなる基板を用い、実装すべき電子部品を各階層に分散配置し、小型の電子機器にも組み込み可能とすることも、本発明の特徴の一つとしている。
【００２７】
而して、重負荷の非接触ＩＣカードであっても、非接触ＩＣカードの記録内容を正しく読み書きする読み書き装置（ＲＷ）として、その小型化と駆動電圧の低減とを可能とし、小型の可搬電子機器にも組み込むことを可能としている。
【００２８】
さらには、本読み書き装置（ＲＷ）の構造についても、ネジ穴や接続端子の位置に対称性を持たせた構造とし、本読み書き装置（ＲＷ）の組み込み側の機器への組み込み時の自由度を増加させ、本読み書き装置（ＲＷ）を組み込む機器側の構造設計時に、組み込み易い読み書き装置（ＲＷ）とすることも、本発明の特徴の一つとしている。
【００２９】
（第１の実施形態）
次に、本発明の読み書き装置（ＲＷ）のアンテナコイルの巻き方の第１の実施形態について、図１を用いて説明する。図１は、本発明の読み書き装置（ＲＷ）のアンテナ基板の或る一つの階層上にアンテナコイルを形成する際の巻き方の一例を示すものであり、アンテナ基板に、アンテナコイルとして導電性材料をスパイラル状に少なくとも１周回以上（Ｍ周回：Ｍ≧１）周回させる際の各階層におけるアンテナコイルの巻き方の実施例を示しているが、本実施形態ではアンテナコイルの巻数を３回とした場合について例示している。
【００３０】
ここで、「アンテナコイルとして導電性材料をスパイラル状に１周回以上（Ｍ周回：Ｍ≧１）周回させる」とは、詳細は後述するが、最外周のアンテナコイルの巻き始めとなる第１のピンホール（スルーホール）から導電性材料を巻き始めて、第２番目のターン（周回）に移る直前まで、同一の周回ライン上に導電体材料を配置し、第１のピンホールに至る直前で、第１のピンホールを回り込むようにして、一つ内側の第２周目の周回ライン上に移ることを意味している。以降のターン（周回）についても、同様に、次のターン（周回）に移る直前まで、同一の周回ライン上に配置される状態を繰り返し、しかる後、最後のターン（周回）を終了した際に、一つ内側の次のターン（周回）に移す場合の直前の位置と同様の位置で、巻き終わりとなる第２のピンホール（スルーホール）に接続することを意味している。
【００３１】
なお、巻き終わりとなる第２のピンホール（スルーホール）には、アース（ＧＮＤ）に接続するジャンパ線が取り付けられている。ここで、アンテナコイルとして周回する導電体材料は、例えば、導電性に優れた銅線である。
【００３２】
次に、図１の模式図を用いて、アンテナ基板の同一階層上に３回の巻数のアンテナコイルを形成する場合について説明する。ここで、従来のアンテナコイルの形成方法と比較するために、図１（Ａ）には、従来の一般的なアンテナコイルの巻き方を示し、図１（Ｂ）には、本発明におけるアンテナコイルの巻き方を示している。
【００３３】
図１（Ａ）に示す従来技術の場合、アンテナコイル１１Ａは、巻き始めの第１ピンホール１２Ａから巻き終わりの第２ピンホール１３Ａまで、反時計方向に３周する際に、最外周のコイル１１Ａ１が、第１ピンホール１２Ａが存在する辺まで周回して戻ってきた地点で、第２周目のコイル１１Ａ２として一つ内側の第２周目の周回ライン上に折り返され、第２周目のコイル１１Ａ２が、第１ピンホール１２Ａが存在する辺まで周回して戻ってきた地点で、第３周目のコイル１１Ａ３として第２周目の周回ラインのさらに一つ内側の第３周目の周回ライン上に折り返される。
【００３４】
さらに、第３周目のコイル１１Ａ３が、第１ピンホール１２Ａが存在する辺まで周回して戻ってきた地点で、最内周のコイル１１Ａ４として第３周目の周回ラインのさらに一つ内側の第２ピンホール１３Ａと同一の周回ライン上に折り返され、巻き終わりの第２ピンホール１３Ａに接続される。この結果、当該アンテナコイル１１Ａの最内周コイルが形成する開口部分２１Ａは、第１ピンホール１２Ａが存在する辺まで周回して戻ってきた地点から第２ピンホール１３Ａと同一の周回ライン上に折り返された部分だけ、内側に凹んだ段差形状とされる。
【００３５】
アンテナコイル１１Ａの巻数のみならず、この開口部分２１Ａが、アンテナコイル１１Ａにて発生される磁界の強度を決定する要素の一つとなっており、磁界強度を大きくしたい場合は、開口部分２１Ａをできるだけ広くすることが望ましい。
【００３６】
図１（Ａ）のような従来技術のアンテナコイルの巻き方に対して、本発明に係る実施形態においては、図１（Ｂ）に示すようなアンテナコイルの巻き方を採用する。すなわち、図１（Ｂ）の場合、アンテナコイル１１Ｂは、図１（Ａ）の場合と同様に、巻き始めの第１ピンホール１２Ｂから巻き終わりの第２ピンホール１３Ｂまで、反時計方向に３周するが、図１（Ａ）の場合とは異なり、最外周のコイル１１Ｂ１が、第１ピンホール１２Ｂが存在する辺まで周回して戻ってきた地点では、最外周の第１周目の周回ライン上まで延在した形で最外周の同一の周回ライン上に折り返され、第１ピンホール１２Ｂの近傍で次の第２周目の周回に入る直前で、はじめて、一つ内側の第２周目の周回ライン上に折れ曲がって、第２周目のコイル１１Ｂ２の周回ラインに移る。
【００３７】
第２周目のコイル１１Ｂ２が、第１ピンホール１２Ｂが存在する辺まで周回して戻ってきた地点では、第２周目の周回ライン上まで延在した形で第２周目の同一の周回ライン上に折り返され、第１ピンホール１２Ｂの近傍で第３周目に入る直前で、第２周目の周回ラインの一つ内側の第３周目の周回ライン上に折れ曲がって、第３周目のコイル１１Ｂ３の周回ラインに移る。
【００３８】
さらに、第３周目のコイル１１Ｂ３が、第１ピンホール１２Ｂが存在する辺まで周回して戻ってきた地点でも、第３周目の周回ライン上まで延在した形で第３周目の同一の周回ライン上に折り返され、第２ピンホール１３Ｂの近傍つまり第１ピンホール１２Ｂの近傍で、内側に折れ曲がって、巻き終わりの第２ピンホール１３Ｂに接続される。
【００３９】
この結果、当該アンテナコイル１１Ｂの最内周コイルが形成する開口部分２１Ｂは、第２ピンホール１３Ｂの直前まで最内周の第３周目のコイル１１Ｂ３の周回ラインに囲まれた略矩形に近い形状とされ、図１（Ａ）の場合に比し、図１（Ｂ）の符号２１Ｃで示す増加面積だけ、開口部分を増加させることができ、インダクタンスが大きくなって、アンテナコイル１１Ｂが発生する磁界強度をより大きくすることができる。
【００４０】
特に、小型のアンテナにおいては、一般に、アンテナコイルの巻数の増加が必須となるため、巻数の増加に応じて、アンテナコイルの開口部分の面積が著しく縮小してしまうおそれがある。しかしながら、図１（Ｂ）に示すような本発明によるアンテナコイルの巻線方法を適用することによって、巻数が増加しても、アンテナコイルの開口部分の面積の減少を確実に抑制することが可能となり、アンテナを実装するアンテナ基板の面積が狭い読み書き装置（ＲＷ）であっても、大きい磁界強度の電磁界を発生させることができる。
【００４１】
（第２の実施形態）
次に、読み書き装置（ＲＷ）のアンテナコイルの巻き方に関する第２の実施形態として、複数階層からなるアンテナ基板を用いてアンテナコイルを形成する場合の、アンテナコイルの各階層への実装方法、各階層間の結線方法の一例について図２の模式図を用いて説明する。なお、図２は、本発明の読み書き装置（ＲＷ）におけるアンテナ基板に採用する多層基板の一例として、５階層の多層基板からなるアンテナ基板を用い、かつ、第１層、第３層、第５層にアンテナコイルを形成する際の巻き方の一例を示すものである。
【００４２】
つまり、２階層以上（Ｎ階層：Ｎ≧２）の多層基板からなるアンテナ基板において、アンテナ、共振回路、読み書き装置（ＲＷ）本体基板との接続を行う接続端子を少なくとも備え、２階層以上（Ｎ階層：Ｎ≧２）のうち少なくとも２階層以上に、アンテナコイルとして導電性材料をスパイラル状に少なくとも１周回以上（Ｍ周回：Ｍ≧１）周回させた各階層におけるアンテナコイルの実装位置と各階層間の結線方法とを例示している。
【００４３】
図２の実施例においては、前述のように、アンテナ基板は５階層からなっており、アンテナ基板の第１層３１〜第５層３５の各階層のうち、一つおきの第１層３１、第３層３３、第５層３５に、それぞれ、同一巻数のアンテナコイルを形成し、第２層３２、第４層３４には、アンテナを構成するアンテナコイル以外の回路部（共振回路、アース（ＧＮＤ）、読み書き装置（ＲＷ）本体基板と接続するための接続端子など）をそれぞれ実装している場合について例示している。
【００４４】
なお、図２においては、図１（Ｂ）の場合とは異なり、第１層３１、第３層３３、第５層３５に形成されるアンテナコイルは、時計方向に巻かれるとともに、巻数がそれぞれ２回ずつであり、アンテナ基板としては、合計６回の巻数のアンテナコイルを形成する場合を示している。
【００４５】
また、図２には、５階層のアンテナ基板の厚み方向に分解した分解図を示しているが、アンテナ基板３０として、第１層３１から第５層３５に至るまでの当該アンテナ基板の厚みは、１〜２ｍｍ（望ましくは１ｍｍ）程度であり、アンテナ基板の面積が３５ｍｍ×２５ｍｍ程度であることが、アンテナの小型化を図る観点から望ましい。
【００４６】
図２に示すように、アンテナコイルの巻き始めとなる第１ピンホール３１Ａは、アンテナ基板表面側の第１層３１上に配置され、巻き終わりとなる第２ピンホール３５Ｂは、第１層３１とは反対側のアンテナ基板裏面側の第５層３５上に配置される。アンテナコイルは、第１層３１、第３層３３、第５層３５の複数階層の各階層上において、前述のように、同一回数（例えば２回）の巻数であり、かつ、各階層のコイルの中心軸を一致させた状態で巻いていく。
【００４７】
まず、第１層３１として、アンテナコイルを、巻き始めの第１ピンホール３１Ａから第１層３１の階層上を時計方向に巻き始め、第１周目のコイル３１１、第２周目のコイル３１２として２回巻き終わったところで、第１層３１の第２ピンホール３１Ｂに終端する。第１層３１の第２ピンホール３１Ｂは、第２層３２の第２ピンホール３２Ｂに接続され、第２層３２の第２ピンホール３２Ｂは第２層３２の第１ピンホール３２Ａに接続され、第２層３２の第１ピンホール３２Ａは第３層３３の第１ピンホール３３Ａに接続される。つまり、第１層３１の第２周目のコイル３１２の巻き終わりと第３層３３の第３周目のコイル３３１の巻き始めとが、第２層３２を介して配線される。
【００４８】
以下、第３層３３においては、第１層３１の場合の第１周目のコイル３１１、第２周目のコイル３１２の中心軸と一致させ、かつ、開口部分の面積が同一の大きさになるように、巻き始めの第１ピンホール３３Ａから第３層３３の階層上を時計方向に巻き始め、第１層３１から通算して第３周目のコイル３３１、第４周目のコイル３３２として２回巻き終わったところで、第３層３３の第２ピンホール３３Ｂに終端する。
【００４９】
第３層３３の第２ピンホール３３Ｂは、第４層３４の第２ピンホール３４Ｂに接続され、第４層３４の第２ピンホール３４Ｂは第４層３４の第１ピンホール３４Ａに接続され、第４層３４の第１ピンホール３４Ａは第５層３５の第１ピンホール３５Ａに接続される。つまり、第３層３３の第４周目のコイル３３２の巻き終わりと第５層３５の第５周目のコイル３５１の巻き始めとが、第４層３４を介して配線される。
【００５０】
第５層３５においても、同様に、巻き始めの第１ピンホール３５Ａから第５層３５の階層上を時計方向に巻き始め、第１層３１、第３層３３におけるコイル３１１，３１２，３３１，３３２の中心軸を一致させ、かつ、開口部分の面積を同一の大きさになるように、第１層３１から通算して第５周目のコイル３５１、第６周目のコイル３５２として２回巻き終わったところで、第５層３５にアンテナコイルの巻き終わりとして配置されている第２ピンホール３５Ｂに終端する。第２ピンホール３５Ｂは、ＧＮＤ（アース）にジャンパ線により接続される共用の端子として形成される。
【００５１】
かくのごとく、所定の巻数のアンテナコイルを複数の階層に分散配置して、各階層において、中心軸を一致させ、かつ、同一形状としたアンテナコイルを形成することにより、１階層のみの基板上に当該所定の巻数（前述の実施例では６回の巻数）のアンテナコイルを形成する場合に比して、より大きな開口面積を確保することができ、インダクタンスを大きくして、アンテナコイルが発生する磁界強度をより大きくすることができる。
【００５２】
特に、小型のアンテナにおいては、一般に、アンテナコイルの巻数の増加が必須となるため、巻数の増加に応じて、アンテナコイルの開口部分の面積が著しく縮小してしまうおそれがある。しかしながら、図２に示すような複数階層に分散させたアンテナコイルの巻線方法を適用することによって、巻数が増加しても、アンテナコイルの開口部分の面積の減少を大幅に抑制することが可能となり、アンテナを実装するアンテナ基板の面積が狭い小型の読み書き装置（ＲＷ）であっても、大きい磁界強度の電磁界を発生させることができる。
【００５３】
さらには、第１の実施形態として前述した図１のアンテナコイルの巻線方法、つまり、アンテナコイルとして最外周の巻き始めから順次内側に向かって周回させる際に、１周する直前まで、同一の周回ライン上を周回し、一つ内側の次のコイルの周回ラインとは一致させないような形状に形成する巻線方法を、図２においても適用することによって、開口面積の減少をさらに抑制する効果が得られることは言うまでもない。
【００５４】
（第３の実施形態）
次に、本発明の読み書き装置（ＲＷ）の本体の回路部を実装する読み書き装置（ＲＷ）本体の基板の回路構成について、その一例を、図３を用いて説明する。図３は、本発明の読み書き装置（ＲＷ）の本体の回路部を実装する読み書き装置（ＲＷ）本体基板（以下、ＲＷ本体基板と略称する）の回路構成の一例を説明するための説明図である。
【００５５】
図３に示す読み書き装置（ＲＷ）本体基板５０は、発振回路５１、ＭＰＵ５２、ＲＦ用チップ５３、アンテナ基板接続端子５４、外部機器とのインタフェース回路５５、を少なくとも備えており、３階層以上（Ｌ階層：Ｌ≧３）の多層基板を用いて構成されている。ここで、読み書き装置（ＲＷ）本体基板５０には、第５の実施形態として後述するが、読み書き装置（ＲＷ）を携帯電話機などの他の機器に組み込むための機構部も備えられている。また、読み書き装置（ＲＷ）本体基板５０のサイズ（つまり基板面積）は、外部の機器への組み込みを容易化し実装性を向上させるために、アンテナ基板のサイズ（つまり基板面積）と、突起物を除いて、互いに相等しいことが望ましい。例えば、図２に例示したようなアンテナ基板３０と組み合わせた場合には、読み書き装置（ＲＷ）本体基板５０は、厚みを１ｍｍ、面積を３５ｍｍ×２５ｍｍ程度として、アンテナ基板３０の基板面積と略等しくすることが望ましい。
【００５６】
図３に示す発振回路５１は、ＭＰＵ５２、ＲＦ用チップ５３が動作する動作用のクロック信号を出力する回路である。発振回路５１が動作するための電源Ｖｄｄは、電源回路５５ａから供給される。
【００５７】
ＭＰＵ５２は、ＲＦ用チップ５３との間で送受信する信号を生成したり、受信した信号を処理したりするとともに、外部機器との間で送受信するデータにエンコードしたり、デコードしたりする論理処理を行う論理回路部である。なお、ＭＰＵ５２を介して、発振回路５１からのクロック信号は、ＲＦ用チップ５３の動作用のクロック信号として、ＲＦ用チップ５３にも供給される。また、前述のような論理処理を実行する論理回路部の機構として、ＭＰＵ５２のようなマイクロプロセッサではなく、所定の各論理演算を行う回路からなるハードウェア機構（ワーヤードロジック）によって構成するようにしても良い。
【００５８】
ＲＦ用チップ５３は、ＭＰＵ５２からの送受信用の信号形式とアンテナから送受信される信号形式との間の変復調を行う変復調回路５３ａと信号の送受信を行うＲＦ送受信回路５３ｂとを少なくとも含んでいる。アンテナ基板接続端子５４は、可搬記録媒体の非接触ＩＣカードとの間で信号を送受信するアンテナ部が実装されるアンテナ基板との間の信号線を接続するための接続端子である。
【００５９】
外部機器とのインタフェース回路５５は、ＭＰＵ５２と外部の他の機器との間でデータを送受信する通信用のインタフェース機能（外部データ入力端子、外部データ出力端子）を実現する外部機器インタフェース回路である。さらに、外部機器とのインタフェース回路５５は、読み書き装置（ＲＷ）本体基板５０の各回路部の動作用の電源を供給するために、外部電源からの電源電圧を、読み書き装置（ＲＷ）本体基板５０の発振回路５１、ＭＰＵ５２、ＲＦ用チップ５３を含む各回路部の動作用の電源電圧ＶＤＤに変換して供給する電源回路５５ａも備えている。
【００６０】
なお、電源回路５５ａを外部機器とのインタフェース回路５５内ではなく、外部機器とのインタフェース回路５５とは独立に配置するようにしてもかまわない。
【００６１】
さらに、図３に示す本実施形態においては、読み書き装置（ＲＷ）本体基板５０の各回路部の動作用の電源電圧ＶＤＤを出力する電源回路５５ａを、電池駆動方式の場合として、外部に設置された外部電池から供給される例を示しているが、例えばＵＳＢ給電方式として、外部機器との信号インタフェース線を構成するＵＳＢケーブルを用いてＵＳＢ給電方式により供給されるようにしても良い。
【００６２】
ＵＳＢケーブルにより給電する場合には、外部電池から供給する給電線の代わりに、給電機能も含め４線のＵＳＢケーブルを用いる４端子のＵＳＢ端子を外部機器とのインタフェース回路５５に備える必要がある。なお、電源回路５５ａでは、前述のように、外部から供給される外部電池の電圧やＵＳＢ給電電圧を、発振回路５１、ＭＰＵ５２、ＲＦ用チップ５３の各動作用の電源電圧ＶＤＤとして、それぞれの回路部が動作可能な電圧レベル例えば３Ｖに変換して出力する。
【００６３】
３階層以上（Ｌ階層：Ｌ≧３）の多層基板からなる読み書き装置（ＲＷ）本体基板５０の各回路部の実装方法としては、アナログ信号の品質劣化を防止するために、変復調回路５３ａ、ＲＦ送受信回路５３ｂを含むＲＦ用チップ５３、論理演算を行うＭＰＵ５２（または論理回路）、アンテナ基板接続端子５４を、例えば基板表面側の階層内に実装する一方、相互の電磁的な結合を低減し、ノイズの影響を抑止するために、外部機器とのインタフェース回路５５や電源回路５５ａを、ＲＦ用チップ５３やＭＰＵ５２を実装した基板表面側とは反対側の基板裏面側の階層内に実装する。さらに、ＲＦ用チップ５３やＭＰＵ５２を実装した階層と外部機器とのインタフェース回路５５や電源回路５５ａを実装した階層との間には、全面アース（ＧＮＤ）の階層を介在させるように実装する。
【００６４】
なお、発振回路５１の実装位置は、さらに全面アース（ＧＮＤ）の階層を介在させて、別の階層に実装しても良いし、あるいは、ＲＦ用チップ５３やＭＰＵ５２を実装した階層と同一の階層に実装するようにしても良い。
【００６５】
さらに、ＲＦ用チップ５３やＭＰＵ５２やアンテナ基板接続端子５４の実装位置については、基板表面側であれば、同一の階層に実装するようにしても良いし、小型のサイズとしての実装効率を向上させるために、異なる階層に実装するようにしても良い。
【００６６】
（第４の実施形態）
次に、本発明の読み書き装置（ＲＷ）を構成するアンテナ基板に搭載する共振回路の回路構成について、その一例を、図４を用いて説明する。図４は、本発明の読み書き装置（ＲＷ）を構成するアンテナ基板に関する仕様の一例を説明するための説明図であり、図４（Ａ）は、アンテナ基板に搭載する共振回路の回路構成の一例を示し、図４（Ｂ１）は、アンテナ基板の平面図を示し、図４（Ｂ２）は、図４（Ｂ１）のアンテナ基板の一部（破線丸印で示す部分）を拡大した拡大図を示している。
【００６７】
まず、図４（Ａ）を用いて、可搬記録媒体の非接触ＩＣカードとの間で信号を送受信するためにあらかじめ定められた所定のキャリア周波数例えば１３．５６ＭＨｚで共振する共振回路の回路構成例について説明する。図４（Ａ）に示す共振回路６０については、例えばアンテナ基板を２層の多層基板を用いている場合として、アンテナ基板の表裏両面それぞれにアンテナ素子を配置した２個のアンテナ素子からなるアンテナとした場合について示しているが、前述したように、少なくとも２階層以上（Ｎ階層：Ｎ≧２）の多層基板によりアンテナ基板を構成し、２個のアンテナ素子を、いずれかの階層上に分散配置するようにしてももちろんかまわない。
【００６８】
図４（Ａ）の共振回路６０は、２個のアンテナ素子６２１，６２２のうち、第１のアンテナ素子６２１の一端を接続するためのＡｎｔ１端子、第２のアンテナ素子６２２の一端を接続するためのＡｎｔ２端子、読み書き装置（ＲＷ）本体基板への信号線を接続するための端子つまり可搬記録媒体（非接触ＩＣカード）からの信号を受信して出力するためのＲｅｃ端子、および、アースに接地するためのＧＮＤ端子とで構成されるアンテナ基板端子６１を備えている。
【００６９】
なお、Ａｎｔ１端子、Ａｎｔ２端子に一端がそれぞれ接続される第１、第２のアンテナ素子６２１，６２２それぞれのインピーダンスは、いずれも、図４（Ａ）の等価なインダクタンスＬ１，Ｌ２として示すように、望ましくは、相等しく、図４（Ｂ１）、図４（Ｂ２）のごとき形状寸法および巻数の場合には、いずれも０．８μＨ程度であり、また、第１、第２のアンテナ素子６２１，６２２それぞれの他端は、ＧＮＤに接続され、接地されている。ここで、第１、第２のアンテナ素子６２１，６２２それぞれのアンテナコイルの巻き方は、図１（Ｂ）に示すような方法を適用している。
【００７０】
ここで、共振回路６０は、静電容量が互いに相等しい、望ましくは２２ｐＦの第１、第２のキャパシタＣ１，Ｃ２、および、静電容量が互いに相等しい、望ましくは１００ｐＦの第３、第４のキャパシタＣ３，Ｃ４を備えており、第１のアンテナ素子６２１の一端は、静電容量が２２ｐＦの第１のキャパシタＣ１を介してアンテナ基板端子６１のＡｎｔ１端子に接続され、かつ、静電容量が１００ｐＦの第３のキャパシタＣ３を介してＧＮＤに接地される。つまり、第１のアンテナ素子６２１の一端に接続される第１のキャパシタＣ１と第３のキャパシタＣ３との一端同士は相互に接続され、第１のキャパシタＣ１の他端はＡｎｔ１端子に接続され、第３のキャパシタＣ３の他端はＧＮＤに接続される。
【００７１】
一方、第２のアンテナ素子６２２の一端は、静電容量が２２ｐＦの第２のキャパシタＣ２を介してアンテナ基板端子６１のＡｎｔ２端子に接続され、かつ、静電容量が１００ｐＦの第４のキャパシタＣ４を介してＧＮＤに接地される。つまり、第２のアンテナ素子６２２の一端に接続される第２のキャパシタＣ２と第４のキャパシタＣ４との一端同士は相互に接続され、第２のキャパシタＣ２の他端はＡｎｔ２端子に接続され、第４のキャパシタＣ４の他端はＧＮＤに接続される。
【００７２】
さらに、第１のアンテナ素子６２１が接続される第１のキャパシタＣ１と第３のキャパシタＣ３との接続点は、読み書き装置（ＲＷ）本体基板への信号線を接続するアンテナ基板端子６１のＲｅｃ端子にも接続される。
【００７３】
なお、第１、第２のキャパシタＣ１，Ｃ２は、静電容量が２２ｐＦの固定コンデンサであっても良いし、静電容量２２ｐＦを可変範囲に含んでいる可変コンデンサであっても良い。また、第３、第４のキャパシタＣ３，Ｃ４についても、同様であり、静電容量が１００ｐＦの固定コンデンサであっても良いし、静電容量１００ｐＦを可変範囲に含んでいる可変コンデンサであっても良い。
【００７４】
次に、図４（Ｂ１）、図４（Ｂ２）を用いて、アンテナ基板の部品実装例およびレイアウトの一例について説明する。図４（Ｂ１）のアンテナ基板３０Ａは、表裏面の両面に形成している第１、第２のアンテナ素子６２１，６２２のうち、表面側の第１のアンテナ素子６２１の配置例を示しているが、前述のように、図２に例示したようなＮ階層（Ｎ≧２：例えば、図２の場合は、Ｎ＝５）の多層基板として、第１、第２のアンテナ素子６２１，６２２を、そのいずれかの階層に分離して配置しても良い。ここで、アンテナ基板３０Ａの基板サイズは、図４（Ｂ１）に示すように、長辺３５ｍｍ、短辺２５ｍｍを超えることがない小型の基板であり、基板の厚みは１〜２ｍｍである。
【００７５】
また、アンテナ基板３０Ａの表面上に形成されるＭ周回（Ｍ≧１：図４の場合、図４（Ｂ２）に示すように、Ｍ＝３、つまり、コイル３６１，３６２，３６３の３周回）のアンテナコイル３６の周回形状は、図４（Ｂ１）に示すように、できる限り、アンテナの開口部分を広くするために、アンテナ基板３０Ａの長辺、短辺の内側に沿うような丸四角形の形状で形成されるが、図４（Ｂ２）の拡大図に示すように、アンテナコイル３６のうち、最外周のコイル３６１は、アンテナ基板３０Ａの長辺、短辺から少なくとも１ｍｍ程度離れた位置に配置する。また、アンテナコイル３６のアンテナ基板３０Ａの四隅における曲率半径は、図４（Ｂ１）に示すように、最内周のコイル３６３について、少なくとも３ｍｍ以上とした形状とする。
【００７６】
また、図４（Ｂ２）の拡大図に示すように、コイル３６１，３６２，３６３それぞれの線幅ｗは、０．３ｍｍと同一の幅であり、コイル３６１，３６２，３６３それぞれの間の線間距離ｄも、０．３ｍｍと同一の間隔としており、コイル３６１，３６２，３６３の３周回を採用した場合のアンテナコイル３６を配置するエリアの幅を、１．５ｍｍの幅としている。なお、コイル３６１，３６２，３６３それぞれの導電体材料は、例えば銅箔であり、その厚みは、いずれも３５μｍである。
【００７７】
なお、図（Ｂ１）、図４（Ｂ２）のごとき形状・寸法の３周回のアンテナコイル３６により形成される第１、第２の各アンテナ素子６２１，６２２それぞれに想定されるインダクタンスは、図４（Ａ）の共振回路６０において説明したように、望ましくは相等しく、０．８μＨであり、したがって、２個のアンテナ素子６２１，６２２の合計インダクタンスは、望ましくは０．８μＨ×２となる。
【００７８】
なお、アンテナ基板３０Ａ上に実装するアンテナコイル３６以外の部品（共振回路６０やアンテナ基板端子６１）は、図４（Ｂ１）に示すように、アンテナ基板３０Ａの一方の長辺側の端部の中央部（図４の場合、下側中央部）に左右対称な位置になるように配置される。ここで、アンテナ基板端子６１の配置位置は、当該アンテナ基板３０Ａと重なり合うように配置される読み書き装置（ＲＷ）本体基板上にあって、アンテナ基板３０Ａ側との電気的な接続を行うアンテナ基板との接続端子の位置と重なり合う位置に配置される。
【００７９】
（第５の実施形態）
次に、本発明の読み書き装置（ＲＷ）を構成する読み書き装置（ＲＷ）本体基板の機構的な構成について、その一例を、図５を用いて説明する。図５は、本発明の読み書き装置（ＲＷ）を構成する読み書き装置（ＲＷ）本体基板の機構的な構成の一例を説明するための説明図であり、本読み書き装置（ＲＷ）を組み込む他の機器に対する実装形態の自由度を向上させるために、さらには、他の機器への組み込み型の読み書き装置（ＲＷ）としてのデザイン性を向上させるために、対称性を重視した構造としている一例を示している。
【００８０】
つまり、読み書き装置（ＲＷ）を組み込む機器側の構造設計を行う際に、読み書き装置（ＲＷ）の形状に合わせて組み込み機器側の設計を行う必要があるが、その際に、読み書き装置（ＲＷ）の配置方向（おもて面、裏面）のいずれを上側に向けて配置した場合であっても、取り付け位置に変更がなく、組み込み機器側のネジ位置を変更する必要がないように、機器側の設計を行う機器設計者にとって設計し易い読み書き装置（ＲＷ）の構造とするための要件の一つとして、対称性を考慮した構造とすることが望まれる。
【００８１】
また、携帯電話機などの小型の可搬電子機器に組み込むことが可能なサイズの読み書き装置（ＲＷ）は、その小型さを追求するがゆえに、筐体に覆われていないベア状態で実装されることが多く、ベアユニットの外観そのものも評価の対象になり易い。このようなベアユニットの読み書き装置（ＲＷ）においては、デザイン性も視野に入れた設計が不可欠となる。特に、人工物におけるデザイン性を向上させる要因の一つとして、前述の対称性があり、当該対称性を考慮に入れたデザインを盛り込んだ読み書き装置（ＲＷ）を提供することによって、国内外マーケットにおける競争力の向上にも寄与することができる。
【００８２】
さらに、可搬型の電子機器のように、基板面積そのものを小さく抑える必要がある機器においては、機器に組み込んで固定するためのネジを嵌合させるネジ穴を基板上に穿設したり、機器やアンテナとの電気的な接続のためのコネクタ端子（接続端子）を基板上に配置したりする際に、基板全体の面積に占めるネジ穴やコネクタ端子の占有比率が高まり、その結果として、当該ネジ穴やコネクタ端子の配置方法が、ベアユニット形態における読み書き装置（ＲＷ）のデザイン性を大きく左右する結果を招くようになる。
【００８３】
以上のように、読み書き装置（ＲＷ）を構成する読み書き装置（ＲＷ）本体基板、アンテナ基板には、組み込み側の機器の構造設計者にとっての設計し易さと見た目の美しさとを両立した構造が求められる。かかる観点に立った機構的な構造設計を行った一例として、読み書き装置（ＲＷ）本体基板の構造について、図５に示している。
【００８４】
図５の読み書き装置（ＲＷ）本体基板７０には、図５（Ａ）に示すように、アンテナ基板との電気的な接続を行う接続端子７５（図５の場合、４個の接続端子）が、図４（Ｂ１）に示すようなアンテナ基板３０Ａのアンテナ基板端子６１と重なり合う位置として、読み書き装置（ＲＷ）本体基板７０の一方の長辺側の端部の中央部（図５の場合、下側中央部）に接続端子７５自身が左右対称な配置位置になるように配置されている。また、ＵＳＢ給電を行う場合には、ＵＳＢ給電に使用する４端子のＵＳＢ端子７６を、アンテナ基板との電気的な接続を行う接続端子７５とは上下対称な配置位置になるとともに、ＵＳＢ端子７６自身が左右対称な配置位置になるように、読み書き装置（ＲＷ）本体基板７０の他方の長辺側の端部の中央部（図５の上側中央部）に配置される。
【００８５】
なお、アンテナ基板との接続を行う接続端子７５、ＵＳＢ端子７６の双方は、読み書き装置（ＲＷ）本体基板７０の長辺側の端部の中央部ではなく、読み書き装置（ＲＷ）本体基板７０の短辺側の端部の中央部に配置するようにしても良い。
【００８６】
さらに、読み書き装置（ＲＷ）本体基板７０には、図５（Ａ）に示すように、読み書き装置（ＲＷ）を他の機器に組み込む際に、機器側に組み込むためのネジ穴７１，７２が、２個、読み書き装置（ＲＷ）本体基板７０の一方の長辺（図５（Ａ）の場合、下側の長辺）に沿うような端部であって、かつ、互いに左右対称な位置（望ましくは、読み書き装置（ＲＷ）本体基板７０の隅：図５の場合、読み書き装置（ＲＷ）本体基板７０の下側の長辺と左右の短辺とが接する隅に近接する位置）に穿設されている。ただし、接続端子７５、ＵＳＢ端子７６の双方が、読み書き装置（ＲＷ）本体基板７０の長辺側の端部の中央部ではなく、読み書き装置（ＲＷ）本体基板７０の短辺側の端部の中央部に配置される場合には、ネジ穴７１，７２も、読み書き装置（ＲＷ）本体基板７０の一方の短辺に沿うような端部であって、かつ、互いに上下対称な位置に穿設するようにしても良い。
【００８７】
つまり、ネジ穴７１，７２と、アンテナ基板との接続を行う接続端子７５またはＵＳＢ端子７６とは、基板上の実装効率、デザイン性を考慮して、読み書き装置（ＲＷ）本体基板７０上の長辺または短辺側の端部であって、互いに平行な位置に、一列に並ぶように（ネジ穴７１，７２をアンテナ基板との接続を行う接続端子７５と同列に並ぶように配置した場合は、ＵＳＢ端子７６と互いに対向する辺側の端部に平行に並ぶように、あるいは、ネジ穴７１，７２をＵＳＢ端子７６と同列に並ぶようにした場合は、アンテナ基板との接続を行う接続端子７５と互いに対向する辺側の端部に平行に並ぶように）、かつ、ネジ穴７１，７２が、互いに、左右または上下で対称な位置に配置することが望ましい。
【００８８】
機器側に組み込むためのネジ穴７１，７２の配置を、以上のように行うことにより、機器に組み込む際の読み書き装置（ＲＷ）本体基板７０の固定方法として、図５（Ｂ１）〜図５（Ｂ４）に示す４通りの固定方法が可能となり、機器の構造設計に対する自由度を向上させることができる。
【００８９】
なお、ネジ穴７１，７２の配置位置の違いを示す図５（Ｂ１）〜図５（Ｂ４）は、図５（Ａ）の読み書き装置（ＲＷ）本体基板７０の配置方向を、反時計方向に９０度回転させた状態で示している。なお、図５（Ｂ２）、図５（Ｂ３）の場合、ネジ穴７１，７２の配置位置は、図５（Ａ）とは異なり、ＵＳＢ端子７６側に配置されている場合を示している。ここで、読み書き装置（ＲＷ）本体基板７０のおもて面を上方向に向けた図５（Ｂ１）、図５（Ｂ２）の場合、図５の右側方向にアンテナ基板との接続端子７５、左側方向にＵＳＢ端子７６が位置し、読み書き装置（ＲＷ）本体基板７０の裏面を上方向に向けた図５（Ｂ３）、図５（Ｂ４）の場合、逆に、図５の左側方向にアンテナ基板との接続端子７５Ａ、右側方向にＵＳＢ端子７６Ａが位置している。
【００９０】
図５（Ｂ１）は、図５（Ａ）に示す読み書き装置（ＲＷ）本体基板７０のおもて面を上方向に向けて、図の右側に穿設されたネジ穴７１，７２がアンテナ基板との接続端子７５と一列に並ぶ位置に配置されて、図の下側にある機器側とネジにより固定する場合であり、図５（Ｂ２）は、図５（Ａ）に示す読み書き装置（ＲＷ）本体基板７０のおもて面を上方向に向けて、図の左側に穿設されたネジ穴７３，７４がＵＳＢ端子７６と一列に並ぶ位置に配置されて、図の下側にある機器側とネジにより固定する場合である。
【００９１】
また、図５（Ｂ３）は、図５（Ａ）に示す読み書き装置（ＲＷ）本体基板７０の裏面を上方向に向けて、図の右側に穿設されたネジ穴７３，７４が裏面側のＵＳＢ端子７６Ａと一列に並ぶ位置に配置されて、図の下側にある機器側とネジにより固定する場合であり、図５（Ｂ４）は、図５（Ａ）に示す読み書き装置（ＲＷ）本体基板７０の裏面を上方向に向けて、図の左側に穿設されたネジ穴７１，７２が裏面側のアンテナ基板との接続端子７５Ａと一列に並ぶ位置に配置されて、図の下側にある機器側とネジにより固定する場合である。
【００９２】
なお、図５には、ネジ穴７１，７２のように、機器に組み込んで固定するためのネジ穴を２個配置している例を示したが、２個のみに限らず２個を超える複数個を備えるようにしても良く、かかる複数のネジ穴の場合にも、読み書き装置（ＲＷ）本体基板７０の長辺または短辺側の端部であって、かつ、左右または上下に互いに対称な位置に配置するようにする。また、１箇所のネジ穴のみで十分に固定が可能な場合には、読み書き装置（ＲＷ）本体基板７０の長辺または短辺側の端部の中央部に、１個のネジ穴を穿設するようにすれば、対称性を損なうことなく、配置することができる。
【００９３】
以上のように、左右あるいは上下に互いに対称な位置にネジ穴７１〜７４や接続端子７５，７５ＡやＵＳＢ端子７６，７６Ａを配置することにより、組み込み側の機器の設計の自由度を向上させることが可能となるとともに、ベアスタイルの読み書き装置（ＲＷ）のデザイン性を向上させることができる。
【００９４】
ここで、ネジ穴や接続端子の位置が互いに非対称な位置に配置されている場合、読み書き装置（ＲＷ）の機器への組み込みに関する自由度は低下してしまい、場合によっては、当該読み書き装置（ＲＷ）を内蔵するだけの目的で、機器側の機器配置を設計し直すことが必要になってしまう。しかし、前述のように、対称性を重視した本実施形態の配置方法を用いることによって、裏返してネジ止めしても、組み込み側の機器のネジ穴を変えることなく実装することが可能になる。したがって、機器側への実装の自由度が向上するので、読み書き装置（ＲＷ）の組み込み側の機器を設計・製造する側にとっても、機器側の制約（例えば、ＵＳＢ端子の配置位置など）に合わせた読み書き装置（ＲＷ）の実装がし易くなり、機器側の構造設計者にとっても設計がし易い読み書き装置（ＲＷ）を提供することができる。
【００９５】
（実施例）
次に、以上に詳細に説明したような、本発明に係る読み書き装置（ＲＷ）のサンプルを試作して、発生磁界の距離依存性を測定した結果について、図６を用いて説明する。図６は、本発明の読み書き装置（ＲＷ）の試作サンプルを用いて発生磁界の距離依存性を実験した評価結果を示す分布図であり、図６（Ａ）が、ＵＳＢ給電方式の読み書き装置（ＲＷ）の５個の試作サンプル１〜５における発生磁界強度の分布図を示し、図６（Ｂ）は、電池駆動方式の読み書き装置（ＲＷ）の５個の試作サンプル１１〜１５における発生磁界強度の分布図を示している。図６（Ａ）、図６（Ｂ）のいずれも、横軸が読み書き装置（ＲＷ）のアンテナからの距離であり、縦軸が発生磁界強度である。
【００９６】
ここに、本実施例に適用したアンテナ基板は、図４に示すアンテナ基板３０Ａのような構成の基板を用いており、また、読み書き装置（ＲＷ）本体基板は、図３に示す読み書き装置（ＲＷ）本体基板５０のような回路構成からなり、動作電圧は、ＵＳＢ給電方式が５Ｖ、電池駆動方式が３Ｖであり、発振周波数は、ＵＳＢ給電方式、電池駆動方式のいずれも１３．５６ＭＨｚである。なお、アンテナコイルの巻き方については、図１（Ｂ）に示すアンテナコイルの巻線方法と図２に示す多層基板におけるアンテナコイルの結線方法とに準拠しており、アンテナ基板３０Ａの表裏面にアンテナコイルを図１（Ｂ）の方法にて３回ずつ巻線し、さらに、アンテナ基板の中央で双方のアンテナコイルを図２の結線方法にて結線する方法を適用している。
【００９７】
また、図６に示す発生磁界強度の測定方法は、ＩＳＯ／ＩＥＣ  １０３７３−６（近接型ＩＣカードの試験方法）にて規定されている参照用コイルを用い、当該参照用コイルの両端に発生する電圧を基にして、発生磁界強度を算出している。
【００９８】
図６（Ａ）に示すように、ＵＳＢ給電方式の読み書き装置（ＲＷ）の５個の試作サンプル１〜５のいずれについても、また、図６（Ｂ）に示すように、電池駆動方式の読み書き装置（ＲＷ）の５個の試作サンプル１１〜１５のいずれについても、距離１０ｍｍにおいて、３．５Ａ／ｍ以上の発生磁界強度が得られており、機器に組み込んだ状態であっても、３．５Ａ／ｍ程度の負荷が重い非接触ＩＣカードの記録内容を正しく読み書きすることが可能であることを示している。
【００９９】
また、ＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４４３（近接型ＩＣカード）の規格においては、最低動作磁界強度を１．５Ａ／ｍとする旨が規定されているが、コプロセッサを搭載したＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４４３準拠の非接触ＩＣカードの場合には、消費電力の高さのゆえに、実際には、最低動作磁界として３．５Ａ／ｍ程度とすることが必要になっている。
【０１００】
以上の実験結果から、本発明の読み書き装置（ＲＷ）を用いることにより、基板サイズが３５ｍｍ×２５ｍｍ×１ｍｍ以下の小型の読み書き装置（ＲＷ）であっても、１０ｍｍ離れた位置で３．５Ａ/ｍ以上の磁界強度を発生することができるので、最低動作限界が３．５Ａ/ｍの負荷が重い非接触ＩＣカード（可搬記録媒体）を、機器から数ｍｍ程度の距離を離して読み書きすることが可能であることを実証することができた。この結果、本発明による読み書き装置（ＲＷ）は、少なくとも、ＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４４３（Proximity  ＩＣ  Card）、ＩＳＯ／ＩＥＣ  １５６９３（Vicinity  ＩＣ  Card）、ＩＳＯ／ＩＥＣ  １８０９２（Near  Field  Communication）の各規格に準拠した可搬記録媒体との間で所定の通信を行い、当該可搬記録媒体の記録内容の読み書きが可能であることが明らかになった。
【０１０１】
（本発明の実施形態による効果）
以上の各実施形態に説明したように、本発明の実施形態においては、基板サイズが例えば３５×２５×１ｍｍ以下の小型の読み書き装置（ＲＷ）において、アンテナ面から１０ｍｍの距離であっても、例えば３．５Ａ／ｍ以上の磁界強度を発生させることができるので、最低動作磁界が３．５Ａ／ｍ程度の負荷が重い非接触ＩＣカードの読み書き動作を行うことができ、かつ、当該読み書き動作を電池駆動が可能な３Ｖ程度の動作電圧で実現することができる。而して、読み書き装置（ＲＷ）を小型の可搬電子機器に組み込んだ状態でも、負荷が重い非接触ＩＣカードの読み書き動作が可能となる。
【０１０２】
また、本読み書き装置（ＲＷ）の構造についても、実施形態として前述したように、ネジ穴や接続端子の配置位置に対称性を持たせた構造としているので、読み書き装置（ＲＷ）本体基板を裏返してネジ止めする場合であっても、組み込み側の機器のネジ穴を変えることなく実装することができるなど、組み込み時の自由度が増すので、本読み書き装置（ＲＷ）を組み込む機器側の構造設計者にとっても設計し易い読み書き装置（ＲＷ）を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の読み書き装置（ＲＷ）のアンテナ基板の或る一つの階層上にアンテナコイルを形成する際の巻き方の一例を示す模式図である。
【図２】本発明の読み書き装置（ＲＷ）の一例として５階層の多層基板からなるアンテナ基板において、第１層、第３層、第５層にアンテナコイルを形成する際の巻き方の一例を示す模式図である。
【図３】本発明の読み書き装置（ＲＷ）の本体の回路部を実装する読み書き装置（ＲＷ）本体基板の回路構成の一例を説明するための説明図である。
【図４】本発明の読み書き装置（ＲＷ）を構成するアンテナ基板に関する仕様の一例を説明するための説明図である。
【図５】本発明の読み書き装置（ＲＷ）を構成する読み書き装置（ＲＷ）本体基板の機構的な構成の一例を説明するための説明図である。
【図６】本発明の読み書き装置（ＲＷ）の試作サンプルを用いて発生磁界の距離依存性を実験した評価結果を示す分布図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１１Ａ，１１Ｂ…アンテナコイル、１２Ａ，１２Ｂ…第１ピンホール、１３Ａ，１３Ｂ…第２ピンホール、１１Ａ１，１１Ｂ１…最外周のコイル、１１Ａ２，１１Ｂ２…第２周目のコイル、１１Ａ３，１１Ｂ３…第３周目のコイル、１１Ａ４…最内周のコイル、２１Ａ，２１Ｂ…開口部分、２１Ｃ…増加面積、３０，３０Ａ…アンテナ基板、３１…第１層、３１１…第１周目のコイル、３１２…第２周目のコイル、３１Ａ…第１ピンホール、３１Ｂ…第２ピンホール、３２…第２層、３２Ａ…第１ピンホール、３２Ｂ…第２ピンホール、３３…第３層、３３１…第３周目のコイル、３３２…第４周目のコイル、３３Ａ…第１ピンホール、３３Ｂ…第２ピンホール、３４…第４層、３４Ａ…第１ピンホール、３４Ｂ…第２ピンホール、３５…第５層、３５１…第５周目のコイル、３５２…第２周目のコイル、３５Ａ…第１ピンホール、３５Ｂ…第２ピンホール、３６…アンテナコイル、３６１，３６２，３６３…コイル、５０…ＲＷ本体基板、５１…発振回路、５２…ＭＰＵ、５３…ＲＦ用チップ、５３ａ…変復調回路、５３ｂ…ＲＦ送受信回路、５４…アンテナ基板接続端子、５５…外部機器とのインタフェース回路、５５ａ…電源回路、６０…共振回路、６１…アンテナ基板端子、６２１…第１のアンテナ素子、６２２…第２のアンテナ素子、７０…読み書き装置（ＲＷ）本体基板、７１，７２，７３，７４…ネジ穴、７５，７５Ａ…アンテナ基板との接続端子、７６，７６Ａ…ＵＳＢ端子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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