(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部装置から供給される電波を受信し、当該電波から生じる電磁誘導により得られた電流を整流する整流回路と、
前記整流回路から得られる入力電流の変動に対して、対数特性的に応答して入力電圧を発生させる対数特性シャントレギュレータと、
前記対数特性シャントレギュレータで得られた前記入力電圧から所定の一定電圧を得て、データを格納するためのメモリ回路へ供給するシリーズレギュレータと、
前記対数特性シャントレギュレータから得られる前記入力電圧を、あらかじめ設定された基準電圧と比較し、前記メモリ回路へ出力するデータを生成する復調回路と、
前記メモリ回路から読出したデータにより外部装置から供給される電波を変調する変調回路とを備え、
電池を内蔵せず、前記外部装置から供給される電波により得られる電力を基に、前記メモリ回路に対するデータの読出し／書込みを行う非接触情報記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低変調度の振幅変調（ＡＭ変調）を利用し、電磁結合に基づく情報の読出し／書込みを行う非接触の情報記録媒体に関し、特に詳細には、容易に情報の復調を実行でき、また、素子の耐電圧を低く設定することが可能な非接触情報記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
外部装置（図示せず）から受信した電波で交幡磁界を発生させて電磁誘導を生じさせ、この電磁誘導により電圧を発生させて動作電源として用いる非接触情報記録媒体、即ち、電池等の電源を内蔵せず、非接触で不揮発性メモリ内に記録されている情報の読出し／書込みを行う非接触情報記録媒体が従来から考案され様々な用途に用いられている。
【０００３】
図５は、従来の非接触情報記録媒体の構成を示すブロック図であり、５１は電波の送受信を行う送受信アンテナ、Ｃ１は共振コンデンサ、５２は平滑コンデンサＣ２およびダイオードＤ１からなる整流回路、５３は電磁誘導で生じた電圧を一定の電圧に抑制するためのシャントレギュレータ、５４は入力したデータを復調する復調回路、５５は復調回路５４から出力されたデータを基に読出し／書込み動作を制御する制御ロジック、５６はデータを格納する不揮発性メモリ、５７は受信した外部装置（図示せず）からの電波の周波数に基づいて得られるシステムクロックを制御ロジック５５へ供給するクロック供給回路、５８は不揮発性メモリ５６から読出したデータにより外部装置から供給される電波を変調する変調回路である。
【０００４】
約１０％の低変調度の振幅変調（ＡＭ変調）を用いてデータの復調、変調を行う非接触情報記録媒体では、受信した電波の電磁界で発生した電磁誘導から得られる交幡磁界を、整流回路５２で整流して電圧を発生させる。これにより動作電力を得て、電源回路としてのシャントレギュレータ５３により所定の電圧に抑制されて得られた電力を基に、復調回路５４により受信データを復調する。
【０００５】
即ち、非接触情報記録媒体は、電波を供給する外部装置（図示せず）と非接触情報記録媒体との通信距離（約１０センチ前後）の変動に従って、非接触情報記録媒体内部で生じる電磁誘導の大きさが変動し、電磁誘導により得られる電力が大幅に変動する。このため、電磁誘導で生じる電流変化による電圧変動を吸収する回路として、例えば、シャントレギュレータ５３のような回路が非接触情報記録媒体に内蔵する必要がある。しかしながら、シャントレギュレータ５３のみでは、電磁誘導で生じた電力の変動、即ち、電圧の変動をシャントレギュレータ５３が吸収して一定の電圧に押さえるため、データの復調が困難となる。そこで従来では、シャントレギュレータ５２に対して直列に抵抗Ｒ１を組み込み、電磁誘導で得られる電圧の変化を抵抗Ｒ１を介して取り出し、復調回路５４へ供給している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の非接触情報記録媒体は以上のような構成であったので、外部装置と非接触情報記録媒体との間の距離の変化に応じて、また、外部装置から供給される電波の強度に応じて、非接触情報記録媒体内部で生じる電磁誘導の大きさも変動する。例えば、外部装置と非接触情報記録媒体との距離が接近して、電磁誘導で得られる電流が大きく変動した場合、電流の変動に伴う電圧の変動も大きくなるので（図３の点線を参照）、高耐圧のダイオードＤ１を整流回路５２内に組み込む必要があり、また、データの読出し／書込み動作を安定して実行することが困難であるといった課題があった。
【０００７】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、外部装置と非接触情報記録媒体との距離の変化に応じて、また、外部装置から供給される電波の強度に応じて電磁誘導で生じる電流が大きく変動した場合であっても、電流の変動を吸収し、データの読出し／書込み動作を安定して実行可能な、また、整流回路内のダイオードの素子耐圧を低く設定することが可能な非接触情報記録媒体を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る非接触情報記録媒体は、外部装置から供給される電波を受信し、当該電波から生じる電磁誘導により得られた電流を整流する整流回路と、前記整流回路から得られる入力電流の変動に対して、対数特性的に応答して入力電圧を発生させる対数特性シャントレギュレータと、前記対数特性シャントレギュレータで得られた前記入力電圧から所定の一定電圧を得て、データを格納するためのメモリ回路へ供給するシリーズレギュレータと、前記対数特性シャントレギュレータから得られる前記入力電圧を、あらかじめ設定された基準電圧と比較し、前記メモリ回路へ出力するデータを生成する復調回路と、前記メモリ回路から読出したデータにより外部装置から供給される電波を変調する変調回路とを備え電池を内蔵せず、前記外部装置から供給される電波により得られる電力を基に、前記メモリ回路に対するデータの読出し／書込みを行うことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を説明する。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る非接触情報記録媒体の構成を示すブロック図であり、１は電波の送受信を行う送受信アンテナ、Ｃ１は共振コンデンサ、２は平滑コンデンサＣ２およびダイオードＤ２からなる整流回路、３は電源回路である。３１は対数特性シャントレギュレータであり、受信したデータにより引き起こされた電磁誘導で得られる入力電流の変化に対して対数的に応答して入力電圧を得るものである。３２はシリーズレギュレータであり、電磁誘導で生じた電圧の変動を吸収し、所定の電圧を供給する。電源回路３は、対数特性シャントレギュレータ３１およびシリーズレギュレータ３２からなる。４は受信したデータを復調する復調回路である。４１は復調回路４内のコンパレータ、５は制御ロジック、６はデータを格納する不揮発性メモリ、７は外部装置（図示せず）から送信された電波の周波数に基づいて得られるシステムクロックを制御ロジック５へ供給するクロック供給回路、８は不揮発性メモリ６から読出したデータにより外部装置から供給される電波を変調する変調回路である。
【００１４】
図２は、図１に示した実施の形態１の非接触情報記録媒体における対数特性シャントレギュレータ２１およびシリーズレギュレータ３２の構成を示す回路図であり、（ａ）は対数特性シャントレギュレータ、（ｂ）はシリーズレギュレータを示している。図２の（ａ）において、２１，２２，２３はＭＯＳＦＥＴであり、入力電流Ｉｉｎに対して、互いに並列に接続されている。
【００１５】
図３は、図２の（ａ）に示した対数特性シャントレギュレータ３１の電流電圧特性を示す説明図である。対数特性シャントレギュレータ３１は、ＭＯＳＦＥＴ２１のゲート電圧ＶＧ対ドレイン電流ＩＤ特性を利用して、入力電流Ｉｉｎの変動に対する対数特性に近似した特性を持ったシャントレギュレータである。図３に示すように、対数特性シャントレギュレータ３１は、受信した電磁界から得られる入力電力Ｉｉｎが大きく変動した場合であっても、常に、一定の電圧Ｖｉｎを出力することができる。
【００１６】
一方、図２（ｂ）に示すシリーズレギュレータ３２は、制御ロジック５および不揮発性メモリ６へ一定の電圧を供給するためのものである。例えば、外部装置（図示せず）と非接触情報記録媒体との距離の変動に伴って、あるいは、外部装置から送信される電波の強度の変動に伴ってノードＮ４の電圧が変動した場合でも、ノードＮ５の電圧は一定値を保持する。このシリーズレギュレータ３２におけるノードＮ５の電圧は、図１に示すように制御ロジック５および不揮発性メモリ６へ供給される。
【００１７】
ところで、図５に示した従来の非接触情報記録媒体では、受信した電波の電磁界により発生する電磁誘導から得られた交幡磁界を、整流回路５２で整流して入力電流を得て、抵抗Ｒ１を通じて入力した電波に応じた入力電圧としての直流電圧を得るという構成であるため、図３の点線に示すように、電磁誘導で得られる入力電流の増大に比例して入力電圧Ｖｉｎも高くなる。
【００１８】
従って、図５に示した構成の従来の非接触情報記録媒体と比較して、図１に示す構成を有する実施の形態１の非接触情報記録媒体では、対数特性シャントレギュレータ３１により入力電流Ｉｉｎの変動による影響を低く抑えながら、受信した電波に応じた入力電圧Ｖｉｎを得ることができるので、外部装置と非接触情報記録媒体との距離の変化に応じて、また、外部装置から供給される電波の強度に応じて電磁誘導で生じる入力電流Ｉｉｎが大きく変動した場合であっても、入力電流Ｉｉｎの変動を吸収し、データの読出し／書込み動作を安定して実行することができる。また、対数特性シャントレギュレータ３１を組み込んだことで、入力電流Ｉｉｎの変動があった場合でも、入力電圧Ｖｉｎの変動を吸収することができるので、整流回路２内のダイオードＤ２の素子耐圧を低く設定することできる。
【００１９】
実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２に係る非接触情報記録媒体の構成を示すブロック図であり、３１は図１および図２の（ａ）に示した対数特性シャントレギュレータ、４１はコンパレータ、４２は直流再生回路（ＤＣクランプ回路）であり、コンパレータ４１と直流再生回路４２で復調回路４３を構成している。この復調回路４３は、図１に示した復調回路４に相当する。その他の構成要素は、図１に示した実施の形態１の非接触情報記録媒体のものと同じであるので、ここでは図示しない。
【００２０】
図４に示す実施の形態２の非接触情報記録媒体では、送受信アンテナ１を介して受信した外部装置（図示せず）からの電波、即ち、受信データの電磁誘導に伴って、対数特性シャントレギュレータ３１により入力電圧Ｖｉｎを得る。この入力電圧Ｖｉｎは、直流再生回路４１（ＤＣクランプ回路）を介して、データの直流分を電圧として再生し、得られる電圧をコンパレータ４２で基準電圧と比較することで２値化する。そして、比較結果としての２値化データを制御ロジック５（図１を参照、図４では図示せず。）へ出力する。従って、例えば、受信データがＮＲＺ符号のように直流分のデータを持つ電波を復調することができ、この発明の非接触情報記録媒体を幅広い分野に応用することが可能である。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、本発明の非接触情報記録媒体は、低変調度の振幅変調を使用してデータの復調／変調を行う非接触情報記録媒体であり、受信したデータの電磁界から交幡磁界を発生させ、電磁誘導で得られる電力変動、即ち、入力信号の電流の変動を、対数特性に近似した特性を持つ対数特性シャントレギュレータにより吸収するので、入力電力の変動に対しても常に一定の受信データの電圧出力を得ることができ、また、安定してデータの書込み／読出し動作を実行できるという効果がある。
【００２２】
また、通常のシャントレギュレータと抵抗とを使用した従来の非接触情報記録媒体と比較して、本発明の非接触情報記録媒体では、整流して得られた直流電圧を低く押さえながら、受信した信号の十分な電圧を得ることが可能なので、整流回路を構成するダイオードの素子耐圧を低く設定可能であるという効果がある。
【００２３】
また、対数特性シャントレギュレータを、ＭＯＳＦＥＴのゲート電圧対ドレイン電流特性を用いて構成したので、対数特性に近似した特性を容易に得ることができる。
【００２４】
また、受信したデータの電圧の直流成分を、直流再生回路（ＤＣクランプ回路）を通じて再生し、再生した電圧を電圧比較器としてのコンパレータで、基準電圧と比較することでデータを２値化するようにしたので、ＮＲＺ符号のような直流分を持つデータの復調が可能であり、用途に応じて幅広い応用が可能であるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る非接触情報記録媒体の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す非接触情報記録媒体内の対数特性シャントレギュレータおよびシリーズレギュレータのそれぞれの構成を示す回路図である。
【図３】図１および図２に示す対数特性シャントレギュレータの動作特性を示す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る非接触情報記録媒体の構成を示すブロック図である。
【図５】従来の非接触情報記録媒体の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  送受信アンテナ、２  整流回路、３  電源回路、４，４３  復調回路、５制御ロジック、６  不揮発性メモリ、７  クロック供給回路、８  変調回路、３１  対数特性シャントレギュレータ、３２  シリーズレギュレータ、４１  コンパレータ、４２  直流再生回路（ＤＣクランプ回路）。
【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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