(57)【要約】【課題】リーダライタにより、非接触ＩＣカード用のアンテナに対して外部のリーダライタから送出される空中電力が受信されないようにする。【解決手段】非接触ＩＣカード機能とリーダライタ機能を有する携帯電話機５１には、非接触ＩＣカード用のアンテナ６１が、本体５２内に設けられ、リーダライタ用のアンテナ６２が、表示部５３内に設けられている。このように、非接触ＩＣカード用のアンテナ６１とリーダライタ用のアンテナ６２が、外部のリーダライタ４１に近接される方向に対して、それらの開口部が重ならないように配置されているので、外部のリーダライタ４１のアンテナ４２から送出される空中電力は、リーダライタ用のアンテナ６２により受信されない。【選択図】      図１３
2004280193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非接触ＩＣカード機能とリーダライタ機能を有する半導体集積回路が搭載された通信装置において、
非接触ＩＣカード用のアンテナと、
前記非接触ＩＣカード用のアンテナが外部のリーダライタと通信可能な状態に近接されているとき、前記外部のリーダライタに近接される方向に対して、前記非接触ＩＣカード用のアンテナと開口部が重ならないように配置されたリーダライタ用のアンテナと
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記リーダライタ用アンテナは、前記半導体集積回路の電流を逆流するだけの電磁波を受信しないように配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記通信装置は、本体と表示部とを折り畳むことができる構造を有しており、
前記非接触ＩＣカード用のアンテナは、前記本体内または表示部内のうちの一方に配置され、前記リーダライタ用のアンテナは、前記本体内または表示部内のうちの他方に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信装置に関し、特に、リーダライタ用のアンテナを、非接触ＩＣカード用のアンテナに対して外部のリーダライタから送出された電磁波を受信しないように配置した通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は、後述する携帯電話機１に組み込まれる、非接触ＩＣカード機能とリーダライタ機能を有する半導体集積回路１１の構成例を示している（特許文献参照）。
【０００３】
非接触ＩＣカード回路２１は、外部のリーダライタ４１からそのアンテナ４２を介して送出された質問信号としての電磁波を、アンテナ２２を介して受信すると、その電磁波の搬送波を整流して直流電源を生成し、それで内部回路を駆動させる。そして非接触ＩＣカード回路２１は、質問信号に応じて、自分自身とアンテナ２２との間の負荷を変化させて振幅変調を行い、応答信号を、アンテナ２２を介して外部のリーダライタ４１に送出する。
【０００４】
リーダライタ送信回路３１は、送信するデータに応じて送信キャリアを変調し、質問信号を、アンテナ３３を介して図示せぬ外部の非接触ＩＣカードに送出する。
【０００５】
具体的には、リーダライタ送信回路３１の出力バッファＯＢ（後述）が、送信キャリア信号と送信データが重畳された信号を出力端子ＴＰから出力するとともに、出力端子ＴＭから、出力端子ＴＰから出力される信号と絶対値が同じで振幅の正負が反転する、送信キャリア信号と送信データが重畳された信号を出力する。
【０００６】
リーダライタ受信回路３２は、図示せぬ外部の非接触ＩＣカードから送出された応答信号を受信し、その信号を復調して受信データを取得する。
【０００７】
【特許文献】
特開平１１−２１３１１１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、半導体集積回路１１を、例えば、携帯電話機に組み込み、非接触ＩＣカード機能およびリーダライタ機能を持たせる場合、通常、非接触ＩＣカード用のアンテナ２２とリーダライタ用のアンテナ３３は、図２に示すように、図中上方からみたときにそれらの開口部が重なるようにして、図３に示すように、携帯電話機１の本体２内に設けられる。
【０００９】
しかしながら、非接触ＩＣカード用のアンテナ２２とリーダライタ用のアンテナ３３は、そのように同一筐体内に開口部が重なるようにして配置されると、図４に示すように、携帯電話機１を非接触ＩＣカードとして使用する場合において、携帯電話機１が外部のリーダライタ４１に近接されたとき、外部のリーダライタ４１のアンテナ４２から送出された電磁波（空中電力）は、アンテナ２２および３３の両方により受信され、空中電力が非接触ＩＣカード回路２１とともにリーダライタ送信回路３１にも入力される。その結果、後述するようにリーダライタ送信回路３１（または半導体集積回路１１全体）の電流が逆流し、各素子が故障するなどの問題が生じていた。
【００１０】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、リーダライタ用のアンテナ３３が外部のリーダライタ４１からの電磁波を受信しないようにするものである。
【００１１】
なお、リーダライタ送信回路３１の電流が逆流する原理を、以下に説明する。
【００１２】
図５は、リーダライタ送信回路３１の出力バッファＯＢの構成例を示している。この例の場合、２つのＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）ゲートが並列に同じ電源電圧に接続されている。各ＭＯＳゲートは、キャリアが正孔であるｐチャンネルのＭＯＳ  ＦＥＴ（ｐ−ＭＯＳ）およびキャリアが電子であるｎチャンネルのＭＯＳ  ＦＥＴ（ｎ−ＭＯＳ）から構成されている。
【００１３】
ところでＭＯＳゲートには、ＭＯＳ構造上、図６に示すように、ｐ−ＭＯＳおよびｎ−ＭＯＳのそれぞれのソースＳとドレインＤ電極に寄生ダイオードＳＤが形成されるので、ＭＯＳゲートは、図７に示すような構成を有することになる。ただし、現実の電流方向から、ソースＳの電極に形成された寄生ダイオードＳＤは有効に作用しないことから、ＭＯＳゲートは、図８に示すように、ｐ−ＭＯＳおよびｎ−ＭＯＳの各ドレインＤ電極に寄生ダイオードＳＤが直列接続されている構成と等価となる。
【００１４】
すなわち結局、図５に示した出力バッファＯＢは、実際には、図９に示すように、各ＭＯＳゲートに、２個の寄生ダイオードＳＤが直列接続された構成となるので、半導体集積回路１１には、図１０に示すような、４個の寄生ダイオードＳＤからなり、アンテナ３３と並列接続されるとともに、リーダライタ送信回路３１の電源ラインに結線される全波整流回路４１が形成されている。全波整流回路４１は、アンテナ３３により受信された空中電力を整流し、接点Ａに印加する。
【００１５】
このように接点Ａには、受信された空中電力に応じた電圧が印加されるので、その電圧は上昇し、接点Ａの電圧が電源電圧ＶＤＤより大きくなったとき、電源の電流が逆流する。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の通信装置は、非接触ＩＣカード用のアンテナと、非接触ＩＣカード用のアンテナが外部のリーダライタと通信可能な状態に近接されているとき、外部のリーダライタに近接される方向に対して、非接触ＩＣカード用のアンテナと開口部が重ならないように配置されたリーダライタ用のアンテナとを備えることを特徴とする。
【００１７】
リーダライタ用アンテナは、半導体集積回路の電流を逆流するだけの電磁波を受信しないように配置することができる。
【００１８】
通信装置は、本体と表示部とを折り畳むことができる構造を有しており、非接触ＩＣカード用のアンテナは、本体内または表示部内のうちの一方に配置され、リーダライタ用のアンテナは、本体内または表示部内のうちの他方に配置することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１１は、本発明を適用した携帯電話機５１の構成例を示している。携帯電話機５１は、本体５２と表示部５３とを折り畳むことができる構造を有している。
【００２０】
この携帯電話機５１には、図１２に示す半導体集積回路１１（図１に示す半導体集積回路１１と同じ）、並びに非接触ＩＣカード用のアンテナ６１およびリーダライタ用のアンテナ６２が組み込まれている。アンテナ６１およびアンテナ６２の機能は、図１のアンテナ２２およびアンテナ３３と基本的に同じであるが、非接触ＩＣカード用のアンテナ６１は、図１１に示すように、本体５２内に設けられ、リーダライタ用のアンテナ６２は、表示部５３内に設けられている。なお、非接触ＩＣカード用のアンテナ６１を、表示部５３内に設け、リーダライタ用のアンテナ６２を、本体５２内に設けることもできる。
【００２１】
非接触ＩＣカードとして携帯電話機５１を使用するとき、図１３に示すように、表示部５３が開いた状態の携帯電話機５１の本体部５２が、外部のリーダライタ４１に近接するが、ことのき、外部のリーダライタ４１に近接する方向に対して、非接触ＩＣカード用のアンテナ６１とリーダライタ用のアンテナ６２の開口部が重ならないので、外部のリーダライタ４１のアンテナ４２から送出される空中電力は、リーダライタ用のアンテナ６２に届かず受信されない（受信されたとしても、接点Ａ（図１０）の電圧が電源電圧より大きくなる程は受信されない）。
【００２２】
また、携帯電話機５１を折り畳んだ場合、ＩＣカード用のアンテナ６１とリーダライタ用のアンテナ６２の開口部は重なることとなるが、この２つのアンテナの間には携帯電話機５１の基板や不要輻射用シールドなどが挟まることとなる。そのため、外部のリーダライタ４１のアンテナ４２から送出される空中電力は、ＩＣカード用のアンテナ６１には受信されるが、リーダライタ用のアンテナ６２には２つのアンテナの間に挟まれた携帯電話機５１の基盤や不要輻射用シールドにより空中電力が減衰されるため、受信されない（受信されたとしても、接点Ａ（図１０）の電圧が電源電圧より大きくなる程は受信されない）。
【００２３】
従って、半導体集積回路１１のリーダライタ送信回路３１内の電流は逆流しない。
【００２４】
なお、携帯電話機５１には、折り畳み式（図１１）の他、図１４に示すように、１つの筐体からなり折り畳むことができないものがある。このような場合においても、非接触ＩＣカード用のアンテナ６１とリーダライタ用のアンテナ６２を、外部のリーダライタ４１に近接される方向対して、それらの開口部が重ならないように並べて配置すれば、携帯電話機５１が非接触ＩＣカードとして使用する場合において、外部にリーダライタ４１に近接されても、外部のリーダライタ４１のアンテナ４２から送出される空中電力は、リーダライタ用のアンテナ６２により受信されない。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、非接触ＩＣカード用のアンテナが外部のリーダライタと通信可能な状態に近接されているとき、半導体集積回路の電流を逆流するだけの電磁波が、リーダライタ用のアンテナより受信されないようにすることができる。
【００２６】
また、非接触ＩＣカードとして使用する場合に、リーダライタ用アンテナで受信する空中線電力をおさえることでエネルギーロスをおさえ、非接触ＩＣカードとしての通信を効率よく行うことができる。
【００２７】
また、２つのアンテナは独立しているので、アンテナ形状、アンテナサイズ、巻数、共振状態など、非接触ＩＣカード用のアンテナとリーダライタ用のアンテナのそれぞれをベストな状態にチューニングすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のリーダライタの構成例を示すブロック図である。
【図２】従来の、非接触ＩＣカード用のアンテナとリーダライタ用のアンテナの配置例を示す図である。
【図３】従来の、非接触ＩＣカード用のアンテナとリーダライタ用のアンテナの配置例を示す他の図である。
【図４】外部のリーダライタから放出される電磁波の様子を示す図である。
【図５】図１のリーダライタ送信回路の出力バッファの回路図である。
【図６】図５の出力バッファのＭＯＳ上の構成を示す図である。
【図７】図６の出力バッファのＭＯＳゲートの回路図である。
【図８】図７の回路の変形例を示す図である。
【図９】図５の回路の変形例を示す図である。
【図１０】ＭＯＳゲートに含まれる寄生ダイオードより構成される全波整流回路の回路図である。
【図１１】本発明を適用した携帯電話機の構成例を示す図である。
【図１２】本発明を適用した携帯電話機に組み込まれている半導体集積回路の構成例を示すブロック図である。
【図１３】外部のリーダライタから放出される電磁波の様子を示す他の図である。
【図１４】外部のリーダライタから放出される電磁波の様子を示す他の図である。
【符号の説明】
５１  携帯電話機，  ６１  アンテナ，  ６２  アンテナ
【図１】
2004280193.tif 000003
【図２】
2004280193.tif 000004
【図３】
2004280193.tif 000005
【図４】
2004280193.tif 000006
【図５】
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【図６】
2004280193.tif 000008
【図７】
2004280193.tif 000009
【図８】
2004280193.tif 000010
【図９】
2004280193.tif 000011
【図１０】
2004280193.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2004280193.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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