(57)【要約】【課題】  コンデンサ調整の難しさを回避しつつ、効率の良いアンテナを提供する。【解決手段】  アンテナを配置する領域を複数に分割した各分割領域に２次コイルを配置する。つまり、面積が小さい複数の２次コイルを配置する。１次コイルはこの複数の２次コイルに共通の１つの１次コイルとしている。これによって、コンデンサ調整の難しさを回避できるようにしつつ、アンテナを形成する為の限られた領域の面積を有効に使える（アンテナ全体の面積に対して導体が占める割合が小さくなる）ようになり、アンテナ効率が向上する。【選択図】図２
2005198047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報記録媒体と非接触で信号を送受信する情報処理装置で用いるアンテナにおいて、
前記アンテナは１次コイルと該１次コイルと相互誘導により結合する２次コイルとから構成され、
前記２次コイルは、前記アンテナを配置すべき領域を複数に分割した各分割領域に各々配置する複数の２次コイルとして構成され、
前記１次コイルは該複数の２次コイルに共通のものとして配置することを特徴とする情報処理装置のアンテナ。
【請求項２】
前記１次コイルと前記複数の２次コイルはプリント基板の同一平面上にパターン形成し、前記１次コイルは前記複数の２次コイルと交差する位置において渡り線を形成することを特徴とする請求項１記載の情報処理装置のアンテナ。
【請求項３】
前記１次コイルと前記複数の２次コイルとを互いに異なる平面上にそれぞれ配置することを特徴とする請求項１記載の情報処理装置のアンテナ。
【請求項４】
前記複数の２次コイルは、それぞれが、その２次コイルを構成する複数のループコイルを、その軸方向に間隔を隔てるように配置することを特徴とする請求項３記載の情報処理装置のアンテナ。
【請求項５】
前記１次コイルは、該１次コイルを構成する複数のループコイルを、その軸方向に間隔を隔てるように配置することを特徴とする請求項４記載の情報処理装置のアンテナ。
【請求項６】
前記２次コイル又は１次コイルを構成する複数のループコイルをその軸方向に間隔を隔てるように配置することは、積層プリント基板の各積層面毎に前記各ループコイルをそれぞれパターン形成することであることを特徴とする請求項４又は５記載の情報処理装置のアンテナ。
【請求項７】
前記複数の２次コイルは、各々、コンデンサを有して共振回路を構成し、
前記複数の２次コイルの巻き数は、前記１次コイルの巻き数より多くし、
前記複数の２次コイルは、互いに同一或いは略同一形状に形成されていることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の情報処理装置のアンテナ。
【請求項８】
請求項１〜７の何れかのアンテナを用いる情報処理装置であって、
２次コイルの電圧を検波・復調する復調回路と、
前記複数の２次コイルに発生する各電圧から任意の１つの電圧又は複数の電圧の合成電圧を選択的に前記復調回路に入力させる選択手段と、
を有することを特徴とする情報処理装置。
【請求項９】
前記選択手段は、前記各２次コイルを構成する各ル−プ単位の各電圧から任意の１つの電圧又は複数の電圧の合成電圧を選択的に前記復調回路に入力させることを特徴とする請求項８記載の情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触で情報記録媒体とデータ送受信する情報処理装置及びそのアンテナユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ＩＣを内蔵した非接触式情報記録媒体との間で非接触で通信可能な非接触キャリアシステムの導入が盛んになりつつある。例えば、カードにＩＣを内蔵した「ＩＣカード」を用いた駅の自動改札等の交通ゲート入退装置や入退出室管理装置、ＩＣを内蔵したタグ「ＩＣタグ」を物品に付けて物品管理を行う物流管理装置、腕時計にＩＣを内蔵した「ＩＣリストバンド」を用いた入退出室管理装置等、大小さまざまな形状の非接触記録媒体とこれを利用した非接触キャリアシステムが知られている。
【０００３】
上記のような非接触式記録媒体との通信を行うＩＣカード・リーダ／ライタ装置等の情報処理装置には、通常、ループコイルを備えたアンテナが採用される。このアンテナを構成するループコイルとして、例えば図１２に示すように、１次コイル１０１と、この１次コイル１０１と相互誘導により結合する２次コイル１０２とがトランス結合したアンテナ１００が一般的に使用される。
【０００４】
また、図１３に示すように、１次コイルと２次コイルのペアを同一平面上に複数配置し（図１３では、１次コイル１１１と２次コイル１１２のペア、及び１次コイル１１３と２次コイル１１４のペアの２組）とから成り、１次コイル１１１と１１３とを並列に接続した構成のアンテナ１１０も提案されている（特許文献１の図２、図５、図１０、図１１、及び「０１４８」等の記載による）。尚、この２つのペアは、例えば、各々、所定の長方形（従来のループコイルの断面である長方形等）を縦及び横方向に２分割して得られる４つの長方形（特許文献１の図２に示す）を断面とする４つのコイルのうちの２つを示しているものである。
【０００５】
ここで、非接触式記録媒体との通信を行う情報処理装置では、通信距離を延ばすことが望まれている。通信距離を延ばすためには、アンテナが発生する磁界を大きくする必要がある。発生磁界は、アンテナに流れる電流を一定とした場合、アンテナのターン数に比例する。しかし、図１２の構成では、ターン数が増加させるとコンデンサ１０３の設定値が小さくなり調整が難しくなる。これに対して、図１３の構成では、上記の通り、図１２の構成より面積が小さい（１／２、１／４等）１次コイルと２次コイルのペアを、同一平面上に複数形成し、１次コイル同士を並列接続することにより、信号処理回路から見たアンテナの負荷が軽くなるので電流が増加（磁束増加）し、２次コイルのインダクタンスが小さくなるので、コンデンサの設定値を小さくせずに磁束を増やすことができる。
【特許文献１】特開平８−１９４７８５号公報（図２、図５、図１０、図１１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来構成では、アンテナの効率が悪いと言う問題があった。従来の構成では、１次、２次コイルは、プリント基板上の同一平面に所定の幅（例えば１ｍｍ）でパターン形成されている。そのループコイルは銅等の導体（導電性部材）で作製されるが、周知のとおり導体は抵抗を持っており、ループコイルを流れる電流に対して抵抗損失が発生する。
【０００７】
この抵抗損失の低減はパターンの幅を広くすることで行えるが、幅を広くすることによりコイル内側の面積のなかでそのコイル自身が占める割合が増大するため、アンテナの効率が悪くなってしまう。
【０００８】
このように、抵抗損失を抑えるためにパターンの幅を広くすると、１次コイルと２次コイルを有するアンテナではアンテナ効率が低下するという問題が発生することになる。この状況は、図１３のように、面積が小さいループコイルを複数配置した構成とした場合には、さらに顕著になる。しかしながら、図１３の構成では、コンデンサ調整の難しさを回避できるので、この特徴を維持したまま、図１３の構成よりもアンテナの効率が良くなる構成とすることが望まれる。
【０００９】
また、１次コイル−２次コイル間のトランス結合は、パターン（導体）間距離が小さいほうが良いことが知られている。トランス結合が良いということは、アンテナ効率が良いことを意味する。しかしながら、この導体間距離は、パターンの幅を広くすると、それに伴い離れてしまうことになる。一例を図１４に示す。図１４（ａ）はパターンの幅が狭い場合、図１４（ｂ）はパターンの幅が広い場合を示す。図示の通り、１次コイルの外側のループと２次コイルの内側のループとの距離は変わらなくとも、１次コイルの外側のループと２次コイルの外側のループとの距離ａ，ｂは、パターンの幅が広がるにつれて大きくなる。このように、抵抗損失の低減の為にパターンの幅を広くすると、導体間距離が大きくなることも、アンテナ効率が悪化する原因の１つとなる。
【００１０】
また、信号を復調する方法として、図１２では、１次コイル電圧又は２次コイル電圧（コンデンサ電圧）を復調する方法が取られる。しかしながら、非接触式記録媒体の種類によって、復調する信号電圧の大きさが異なる場合がある。これに対応する方法として、例えば、信号電圧が一番小さな記録媒体用に復調回路を調整しておくと、信号電圧の大きな媒体では、検波回路の前に減衰器を付けたり、増幅回路の増幅度を小さくする、等の変更が必要となるが、これにより、損失の増加や回路の複雑化、といった問題が生ずる。
【００１１】
また、図１３の構成では、２つの２次コイルの電圧それぞれの波形を検波し、その検波波形を加算して増幅する復調方法が取られる。この場合、コイルの個数分だけ検波回路が必要となり、回路が複雑化、コストアップという問題が発生する。
【００１２】
本発明の課題は、コンデンサ調整の難しさを回避しつつ、効率の良いアンテナを提供すること、あるいは、復調する信号電圧の大きさが非接触記録媒体の種類によって異なることに対して、復調回路の複雑化、コストアップを回避しながら適切な復調を可能とする情報処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の情報処理装置のアンテナは、情報記録媒体と非接触で信号を送受信する情報処理装置で用いるアンテナにおいて、前記アンテナは１次コイルと該１次コイルと相互誘導により結合する２次コイルとから構成され、前記２次コイルは、前記アンテナを配置すべき領域を複数に分割した各分割領域に各々配置する複数の２次コイルとして構成され、前記１次コイルは該複数の２次コイルに共通のものとして配置する。
【００１４】
上記構成において、１次コイルは、例えば２つの２次コイルで構成した場合、この２つの２次コイルに共通の１つの１次コイルを配置する。この様な構成とすることで、コンデンサ調整の難しさを回避できるようにしつつ、アンテナを形成する為の限られた領域の面積を有効に使える（アンテナ全体の面積に対して１次コイル導体が占める割合が、図１３の構成に比べて小さくなる）ようになる。
【００１５】
上記アンテナは、例えば、前記１次コイルと前記複数の２次コイルはプリント基板の同一平面上にパターン形成し、前記１次コイルは前記複数の２次コイルと交差する位置において渡り線を形成することで構成する。
【００１６】
または、上記アンテナは、例えば、前記１次コイルと前記複数の２次コイルとを互いに異なる平面上にそれぞれ配置することで構成してもよい。
あるいは、上記アンテナは、例えば、前記複数の２次コイルは、それぞれが、その２次コイルを構成する複数のループコイルを、その軸方向に間隔を隔てるように配置することで構成してもよい。
【００１７】
このように構成することで、アンテナを形成する為の限られた領域の面積を更に有効に使えるようになると共に、抵抗損失の低減の為にパターンの幅を広くしても、導体間距離は上記軸方向の間隔に依るので大きくならずに済む。
【００１８】
また、例えば、前記１次コイルも、該１次コイルを構成する複数のループコイルを、その軸方向に間隔を隔てるように配置するようにしてもよい。
また、本発明の情報処理装置は、上記各アンテナを用いて情報記録媒体と非接触で信号を送受信する情報処理装置であって、２次コイルの電圧を検波・復調する復調回路と、前記複数の２次コイルに発生する各電圧から任意の１つの電圧又は複数の電圧の合成電圧を選択的に前記復調回路に入力させる選択手段とを有するように構成する。
【００１９】
前記選択手段は、例えば、前記各２次コイルを構成する各ル−プ単位の各電圧から任意の１つの電圧又は複数の電圧の合成電圧を選択的に前記復調回路に入力させるように構成する。
【００２０】
上記情報処理装置では、非接触式記録媒体の種類に応じて信号電圧の大きさが異なる場合に、例えば信号電圧が小さい記録媒体に対しては１つの電圧、信号電圧が大きい記録媒体に対しては合成電圧を選択して前記復調回路に入力させるようにする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、コンデンサの調整の難しさを回避しつつ、消費電力が小さい、効率の良いアンテナを提供することができる。また、本発明の情報処理装置によれば、回路を複雑化せずに非接触記録媒体の信号電圧の大きさに応じて、復調電圧を調整することができるので、復調精度の向上、装置の小型化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本実施の形態によるアンテナを備える、非接触式情報記録媒体２０のリーダ／ライタ装置等である情報処理装置１０の概略構成図である。
【００２３】
情報処理装置１０は、例えば、駅の改札、入退出管理、物流管理等の様々な所に構築されるものであり、アンテナ１６によって、例えばＩＣカード、ＩＣタグ等の非接触式情報記録媒体２０との間で非接触で通信を行ない、任意のデータのリード／ライトを行う。
【００２４】
アンテナ１６は、プリント基板１７上にループコイルをパターン形成することにより作成されている。本例の第１の特徴は、このアンテナ１６の構成にあり、その具体的構成は図２〜５に示し、後に説明する。
【００２５】
また、情報処理装置１０は、信号処理回路１１とコンピュータ１８を有する。コンピュータ１８は、例えば不図示のＣＰＵ、メモリ等である。信号処理回路１１は、キャリア信号発生器１２、増幅器１３、復調回路１４、デジタル信号処理部１５より成る。復調回路１４は、検波回路１４ａと増幅回路１４ｂより成る。信号処理回路１１は、アンテナ１６を用いて接触非式情報記録媒体２０との間で非接触で通信を行う。コンピュータ１８は、信号処理回路１１から信号を受信して処理を行い、あるいは信号処理回路１１にデータを送信してアンテナ１６を介して非接触式情報記録媒体２０にデータ送信させる。
【００２６】
キャリア信号発生器１２は所定の周波数のキャリア信号を発生する。デジタル信号処理部１５は、送信する情報に応じて、増幅器１３の増幅率を変化させる。これによってキャリア信号レベルが変化（振幅変調）する。この振幅変調波がアンテナ１６から電磁波として放射される。その後、信号処理回路１１は一定期間、増幅器１３の増幅率を一定にして、無変調波を電磁波として放射する。非接触式情報記録媒体２０側では、デジタル信号処理部２３が、返信するデータに応じてスイッチ２２をｏｎ／ｏｆｆ制御する。これにより、ループコイル２１とコンデンサ２４で構成される共振回路の共振周波数（インピーダンス）が変化し、信号処理回路１１のキャリア信号が変化する。復調回路１４の検波回路１４ａは、このキャリア信号の検波を行い、増幅回路１４ｂはその検波後の信号の増幅を行う。デジタル信号処理部１５は、この増幅後の信号からキャリア信号の変動を特定し、記録媒体２０側から送信されたデータを認識し、これをコンピュータ１８に転送する。
【００２７】
上記信号処理回路１１は、従来の一般的な構成であってよい。但し、復調回路１４への入力に係わる構成については、後に説明する図７、図９に示す構成とすることで、非接触式情報記録媒体２０の種類によって復調する信号電圧の大きさが異なる場合でも、復調回路１４の複雑化等の問題を回避できるようにしてもよい。これが、本例の第２の特徴となる。
【００２８】
尚、記録媒体２０の構成において、ダイオード２５は整流／検波用のダイオードであり、コンデンサ２６は平滑用のコンデンサである。また、尚、図１ではアンテナ１６は特に１次コイル、２次コイルに区別して示していないが、実際には後述するように１次コイル、２次コイルより成るものであり、キャリア信号発生器１２が発生するキャリア信号は１次コイルに与えられ、検波回路１４ａは二次コイルの電圧変動を検波するものである。
【００２９】
図２〜図５に、それぞれ、本実施の形態による上記アンテナ１６の構成を示す。
図２に実施例１によるアンテナ１６ａ、図３に実施例２によるアンテナ１６ｂ、図４に実施例３によるアンテナ１６ｃ、図５に実施例４によるアンテナ１６ｄの具体例を示す。
【００３０】
これらアンテナ１６ａ〜１６ｄに共通の特徴は、コンデンサの調整の難しさを回避する為に、アンテナを配置する領域を複数に分割した各分割領域に２次コイルを配置する。つまり、２次コイルは図１２等に比べて面積が小さい複数の２次コイルを配置する。その一方で、１次コイルはこの複数の２次コイルに共通の１つの１次コイルとしている。
【００３１】
上記構成とすることで、アンテナを形成する為の限られた領域の面積を有効に使える（アンテナ全体の面積に対して１次コイルの導体が占める割合が、図１３の構成に比べて小さくなる）ようになり、アンテナ効率が向上する。尚、２次コイルを面積が小さい複数の２次コイルとして構成することにより、この複数の２次コイル全てによって占める面積と同一の断面積を有する１つのコイルと比較して、コイルの巻数が多い、又はコイルの外周に流れる電流が大きいので、磁界の強度を向上させることができる。よって、コンデンサの設定値を小さくせずに磁束を増やすことができ、以ってコンデンサの調整の難しさを回避することができる。また、上記複数の２次コイルは互いに同一或いは略同一形状に形成されている（また、更に巻数も同じである）ことが望ましい。このように特性を同じくした複数の２次コイルには同位相の電流が流れる。
【００３２】
まず、図２に示す実施例１によるアンテナ１６ａの構成例について説明する。
図２に示すアンテナ１６ａは、プリント基板１７の同一平面上、例えば、プリント基板１７の表面に、１次及び２次コイルが構成されている。尚、ここでは、プリント基板１７の２つの面のうち、一方を表面、他方を裏面と記すものとする。
【００３３】
１次コイル３１は、信号処理回路１１に接続されている。２次コイルは、１次コイル３１と電磁的に結合する２つのコイル３２、３３で構成される。この構成は、従来の図１２の二次コイル１０２を二分割した構成と言える（面積としては、２次コイル３２、３３の両方を足した面積が、二次コイル１０２の面積とほぼ同じという関係にある）。
【００３４】
１次コイル３１は、２次コイルの内側に配置する。よって、１次コイルの外周は、２次コイル（ここでは、２つのコイル３２，３３を併せたものを意味する）の内周より小さくなる。この構成では、そのままでは、１次コイル３１と２次コイル３２、３３とが接触してしまうので、図２に示す通り、１次コイル３１と２次コイル３２、３３とが交差する位置において、１次コイル３１の一部をプリント基板１７の裏面に形成させる（図中の１次コイルの点線部分；１次コイル渡り線３１ａ）。
【００３５】
このような構成にすると、図１２の従来構成の２次コイル１０２に比べ、２次コイル３２、３３を構成するそれぞれのループは面積が小さくなる（約半分になる）ので、全体でのコイルの巻き数が多くなり、またインダクタンスが小さくなりコンデンサ容量を大きくすることができる。更に、図１３の構成と比較して、１次コイル３１を、２つの２次コイル３２、３３に共通の１つのコイルとして構成したことにより、上述してある通り、アンテナを形成する為の限られた領域の面積を有効に使える（アンテナ全体の面積に対して導体が占める割合が小さくなる）ようになり、アンテナ効率が向上する。つまり、コンデンサ調整の難しさを回避しつつ、効率の良いアンテナを提供することができる。
【００３６】
尚、図示の例ではアンテナを配置する領域を２つに分割した各分割領域に２次コイルを配置する例、すなわち２次コイルの数が２つの例を示したが、これは一例であり、例えばアンテナを配置する領域を４分割して、４つの２次コイルを配置するようにしてもよい。この場合、１次コイルは１つとしてもよいし、２つとしてもよい。
【００３７】
次に、図３に示す実施例２によるアンテナ１６ｂの構成例について説明する。
図３に示す構成では、１次コイル４１はプリント基板１７の裏面に、２次コイル４２、４３はプリント基板１７の表面に、それぞれループコイルをパターン形成することにより作成されている。よって、図３では省略してあるが、１次コイル４１と２次コイル４２、４３との間には、プリント基板１７が存在している。但し、これは一例であり、プリント基板１７を用いるのではなく、他の何等かの方法で、１次コイル４１と２次コイル４２、４３との位置関係が図３に示す位置関係（ループコイルを含む面の交差方向である軸方向上に任意の間隔を隔てて配置する）になるように構成すればよい。
【００３８】
図３に示す構成では、図２の構成と同様に２つの２次コイル４２、４３に共通の１つの１次コイル４１を設けるという特徴を有するが、１次コイル４１を２次コイル４２、４３とは別の面に形成するようにした点が図２とは異なる。
【００３９】
次に、図４に示す実施例３によるアンテナ１６ｃの構成例について説明する。
図４に示す構成において、１次コイル４１については上記図３の１次コイルと同じであるので、同一符号を付してあり、説明は省略する。
【００４０】
一方、２次コイルについては、従来や上記図２、図３の構成では、各２次コイルを構成する複数のループは同一平面上に配置されるが、本実施例３では、各ループを互いに異なる平面上に配置させるように構成する。すなわち、図４に示す例のように、２次コイル５１を構成する２つのループ５１ａ、５１ｂは各々異なる平面上に配置し（ループコイルを含む面の交差方向である軸方向上に間隔を隔てて２個、配置し）、これら２つのループ５１ａ、５１ｂを直列接続させる。２次コイル５２も同様であり、２つのループ５１ａ、５１ｂは各々異なる平面上に配置し、直列接続させている。このように各ループを軸方向に間隔を隔てて配置させる方法としては、例えば積層プリント基板の各積層面にループコイルをパターン形成する方法がある。これに限らず、例えば単相プリント基板にそれぞれパターン形成し、それらをスペーサ等で離して支持させて形成しても良い。
【００４１】
このような配置にすると、図３等のようにループコイルのパターンを同一平面上に形成する場合とは異なり、抵抗損失を低減するためにパターンの幅を広くしても、その幅を広くしたことによるアンテナ面積の減少は僅かに抑えられる。
【００４２】
更に、図４の構成の場合、パターンの幅を大きくしても、導体間距離を従来に比べて小さくすることができる。すなわち、図では分かり易くする為にループコイルの軸方向上の間隔を大きくして示しているが、実際、例えば積層プリント基板の各積層面の距離は、パターンの幅に比べて小さいものである。特に本手法では、抵抗損失を低減するためにパターンの幅を広くしているのであるから尚更である。上述してあるように、導体間距離が小さいほうがアンテナ効率は良くなるので、後に図７に示す実験結果のように、図３（図２も同様）の構成に比べて更にアンテナ効率が良くなっている。これは、図５の構成においても同様である。
【００４３】
次に、図５に示す実施例４によるアンテナ１６ｄの構成例について説明する。
図５に示す構成において、２次コイル５１、５２については上記図４の２次コイルと同じであるので、同一符号を付してあり、説明は省略する。
【００４４】
そして、図５に示す構成では、更に１次コイルについても、上記２次コイル５１、５２と同様に、１次コイル６１を構成する２つのループ６１ａ、６１ｂは各々異なる平面上に配置し（ループコイルを含む面の交差方向である軸方向上に間隔を隔てて２個、配置し）、これら２つのループ６１ａ、６１ｂを直列接続させる。
【００４５】
尚、上記図４、図５では軸方向上に隔てた１箇所にループコイルを配置する構成としたが、これに限るわけではない。例えば全６ターンのループコイルを例にすると、上記１箇所にループコイルを配置する構成では図６（ａ）に示すように６層の配置となるが、例えば図６（ｂ）に示すように２箇所に配置することで３層の配置となるようにしてよい。
【００４６】
また、上述した図１〜図５に示す構成例では、ループコイルの形状は基本的に同じ（１次コイル、２次コイルという種類が異なるものの間では別である）としているが、必ずしも同一或いは略同一としなくとも良い。つまり、目標とする特性が得られる範囲内で形状を異ならせても良い。また、上記の説明では、２次コイルは２個としたが、これに限るわけではない。また、１次及び２次コイルのループ数はそれぞれ２としたがこれに限るものではない。また、上述した２次コイルは、各々、コンデンサＣ１、Ｃ２を有して共振回路を構成しており、この共振回路の共振周波数はキャリア信号発生器１２が発生するキャリアの周波数と同一又は略同一としてもよい。また、２次コイルの巻き数は、１次コイルの巻き数より多くしてもよい（これにより２次コイルから発生される磁界の強度を向上させることができる）。上記複数の２次コイルは、互いに同一或いは略同一形状に形成してもよい。
【００４７】
図７には、上記本実施の形態のアンテナ構成、及び従来の図１３のアンテナ構成について、それぞれ、アンテナの発生磁束φ、アンテナ１次コイルの電流Ｉ、及びその比率「φ/Ｉ」の実際の実験による実測データに基づく比較結果を示す。
【００４８】
図７では、図１３のアンテナ構成についてのアンテナの発生磁束φ、アンテナ１次コイルの電流Ｉ、及びその比率「φ/Ｉ」の各々の実測データを‘１．０’として図３及び図４のアンテナ構成の実測データとの比較結果を示す。
【００４９】
図示の通り、図３の構成の場合は、従来に比べ、磁束は若干小さくなるが、それ以上にアンテナ入力電流が減少するので、比率（効率）φ/Iは２０％向上する。さらに、図４の構成によると、磁束は従来と同等であるが電流がさらに減少するので、効率は４７％向上する。
【００５０】
図８は、本例による情報処理装置１０における検波・復調方法を説明する為の図である。
従来より、検波・復調方法は、１次コイル側の電圧を検波する方法と２次コイル側の電圧を検波する方法とがあるが、本手法では、２次コイル側の電圧を検波する方法を採る。また、２次コイルの構成は、図４又は図５の構成、すなわち各ループを各々異なる平面上に配置する構成を前提とする。これより、図８には、２次コイルとして、ループ５１ａ、５１ｂより成る２次コイル５１と、ループ５２ａ、ループ５２ｂより成る２次コイル５２を示してある。また、図８では、２次コイル５２にのみ本手法の検波・復調方法を適用した例を示すが、２次コイル５１に適用してもよく、あるいは両方に適用してもよい。
【００５１】
本手法の検波・復調方法の特徴は、図８に示す電圧選択部７１にある。すなわち、通常、２次コイルの電圧を検波する場合は２次コイルとコンデンサとの接続点の電圧を検波する。つまり、図８のＡ点−Ｃ点間の電圧Ｖ2 を検波する。これに対して、本手法では、ループ５２ａとループ５２ｂの間のＢ点から配線を引き込み、Ａ点−Ｂ点間の電圧Ｖ1 も検波可能とする。そして、電圧選択部７１によって、Ａ点−Ｂ点間の電圧Ｖ1 とＡ点−Ｃ点間の電圧Ｖ2 の何れか一方を選択して、これを復調回路１４の入力とする。
【００５２】
上記構成によって、例えば、信号電圧が小さな記録媒体２０用に電圧選択部７１をＣ点側に切り替えておき電圧Ｖ2 を復調回路１４に入力させる。その後、何らかの理由で信号電圧の大きな記録媒体２０に対応させる場合には、電圧選択部７１をＢ点側に切り替えて電圧Ｖ1 を復調回路１４に入力させる。これによって、逐一復調回路１４を調整する必要なく、検波回路の前に減衰器を付けたり、増幅回路の増幅度を小さくする等の変更は必要なくなり、従来の損失の増加や回路の複雑化といった問題を解消できる。この様に、回路を複雑化せずに、非接触記録媒体の信号電圧の大きさに応じて、復調電圧を調整することができるので、復調精度の向上、装置の小型化が可能となる。
【００５３】
このような切り替えは、対象とするメディア（記録媒体２０）の種類（カードやタグ、リストバンド等）や特性（カードの周波数）に応じて、メディアからの返信信号の大きさが変わるため、１つの情報処理装置１０で様々な種類のメディアに対応できるようにしたい場合には、非常に役立つものとなる。
【００５４】
上記電圧選択部７１は単純に切替スイッチによって実現してもよいが、図９に示す構成によって実現してもよい。
図９に示す例は、アンテナ（２次コイル）がパターン形成されているプリント板上に、図８のＣ点と接続する導体パターン７２、Ｂ点と接続する導体パターン７２を、それぞれ、復調回路１４と接続する導体パターンと、チップ型短絡抵抗７３ｃ、７３ｂにより接続する（ここでは、チップ型短絡抵抗７３ｃはＣ点、チップ型短絡抵抗７３ｂはＢ点との接続用抵抗とする）。そして、このチップ型短絡抵抗７３ｂ、７３ｃを付け替えることで上記切替を実現する。つまり、一方は「接続なし」とし、他方は「抵抗ゼロ」のチップを接続する。例えば、Ａ点−Ｂ点間の電圧Ｖ1 を用いたい場合には、チップ型短絡抵抗７３ｂは「抵抗ゼロ」のチップとし、チップ型短絡抵抗７３ｃは接続しない。
【００５５】
但し、このように「抵抗ゼロ」のチップを付けるか付けないかを選択するだけでは、上記切替スイッチを用いる場合と大差ない。チップ型短絡抵抗を用いるようにしているのは、「抵抗ゼロ」のチップを用いる例に限らず、任意の抵抗値を持つチップを付ける場合も考えているからである。
【００５６】
例えば、チップ型短絡抵抗７３ｃを例にすると、これを任意の抵抗値を持つチップとすることは、すなわち図１０に示す回路を意味するものとなる。つまり、メディアからの信号に応じて抵抗値を選定することは、実質、図１０に示すように可変抵抗を接続するものと同等であると見なせる。よって、抵抗値を変えることで、復調回路１４への電圧を変化させることができるので、復調回路１４自体の回路定数の変更をしなくて済み、また、より細かな設定が可能となる（図８で切替スイッチを用いた場合は、たかだか２段の切り替えしかできない）。
【００５７】
また、本手法による復調方法は、上記図８の構成に限らず、例えば図１１の構成としててもよい。図１１では、図示のＣ点とＤ点を短絡することで、図示のＶ１〜Ｖ４のいずれかの電圧を電圧選択部７４で選択して復調回路１４５で復調させる。この場合、もし切替スイッチを用いる場合、図８では２段の切替えであったのに対して、４段の切替えを行うことができ、復調回路１４で復調する電圧をよりきめ細かく設定することができる。勿論、図９のように抵抗を用いるようにしてもよい。尚、電圧選択部７４は上記電圧選択部７１と略同様であり、２段の選択か４段の選択からの違いがあるだけである。また、尚、図１１の構成を利用すれば、図４、図５の構成だけでなく、図２、図３の構成にも適用できる。すなわち、図２、図３の構成の場合には、図１１に示すＢ点との接続、及びＥ点との接続を無くし、Ｖ2 とＶ4 の２段の切替えを行う構成とすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】非接触式情報記録媒体のリーダ／ライタ装置等である情報処理装置の概略構成図である。
【図２】実施例１によるアンテナの構成例を示す図である。
【図３】実施例２によるアンテナの構成例を示す図である。
【図４】実施例３によるアンテナの構成例を示す図である。
【図５】実施例４によるアンテナの構成例を示す図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は変形例を説明する為の図である。
【図７】実験結果に基づいて従来のアンテナとのアンテナ効率等の違いを示す図である。
【図８】本例による検波・復調方法を説明する為の図（その１）である。
【図９】図８の電圧選択部の具体例を示す図である。
【図１０】図９の構成を用いる利点について説明する為の図である。
【図１１】本例による検波・復調方法を説明する為の図（その２）である。
【図１２】従来のアンテナ構成例を示す図（その１）である。
【図１３】従来のアンテナ構成例を示す図（その２）である。
【図１４】従来のアンテナの問題点を説明する為の図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０  情報処理装置
１１  信号処理回路
１２  キャリア信号発生器
１３  増幅器
１４  復調回路
１４ａ  検波回路
１４ｂ  増幅回路
１５  デジタル信号処理部
１６  アンテナ
１７  プリント基板
１８  コンピュータ
２０  接触非式情報記録媒体
２１  ループコイル
２２  スイッチ
２３  デジタル信号処理部
２４  コンデンサ
２５  ダイオード
２６  コンデンサ
３１  １次コイル
３１ａ  １次コイル渡り線
３２  ２次コイル
３３  ２次コイル
４１  １次コイル
４２  ２次コイル
４３  ２次コイル
５１  ２次コイル
５１ａ  ループ
５１ｂ  ループ
５２  ２次コイル
５２ａ  ループ
５２ｂ  ループ
６１  １次コイル
７１  電圧選択部
７２  導体パターン
７３ｂ  チップ型短絡抵抗
７３ｃ  チップ型短絡抵抗
７４  電圧選択部
【図１】
2005198047.tif 000003
【図２】
2005198047.tif 000004
【図３】
2005198047.tif 000005
【図４】
2005198047.tif 000006
【図５】
2005198047.tif 000007
【図６】
2005198047.tif 000008
【図７】
2005198047.tif 000009
【図８】
2005198047.tif 000010
【図９】
2005198047.tif 000011
【図１０】
2005198047.tif 000012
【図１１】
2005198047.tif 000013
【図１２】
2005198047.tif 000014
【図１３】
2005198047.tif 000015
【図１４】
2005198047.tif 000016