JPH08102701A - 磁気結合回路駆動方式 - Google Patents
磁気結合回路駆動方式Info
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- JPH08102701A JPH08102701A JP6236697A JP23669794A JPH08102701A JP H08102701 A JPH08102701 A JP H08102701A JP 6236697 A JP6236697 A JP 6236697A JP 23669794 A JP23669794 A JP 23669794A JP H08102701 A JPH08102701 A JP H08102701A
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- coil
- coils
- circuit
- resonance
- excited
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
- G06K7/08—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by means detecting the change of an electrostatic or magnetic field, e.g. by detecting change of capacitance between electrodes
- G06K7/082—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by means detecting the change of an electrostatic or magnetic field, e.g. by detecting change of capacitance between electrodes using inductive or magnetic sensors
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- Near-Field Transmission Systems (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】磁気結合回路を構成する２つのコイルをより少
ない消費電力で駆動させて、所定の電圧振幅の搬送波を
送信するための磁界を発生する。 【構成】磁気結合され、コイル４及び５で構成された共
振回路に対し、互に位相の異なる磁界を発生するための
所定の結合状態となり、同一の共振周波数を有するよう
調節し、両者の共振周波数と等しい周波数の正弦交流電
源１の出力を切換スイッチ１１でいずれか一方の共振回
路に接続させ、位相が互いに１８０°ずれた正弦交流波
のいずれか一方によりコイル４又はコイル５が駆動さ
れ、一方のコイルが励磁されれば、電磁結合された他方
のコイルも励磁される。
ない消費電力で駆動させて、所定の電圧振幅の搬送波を
送信するための磁界を発生する。 【構成】磁気結合され、コイル４及び５で構成された共
振回路に対し、互に位相の異なる磁界を発生するための
所定の結合状態となり、同一の共振周波数を有するよう
調節し、両者の共振周波数と等しい周波数の正弦交流電
源１の出力を切換スイッチ１１でいずれか一方の共振回
路に接続させ、位相が互いに１８０°ずれた正弦交流波
のいずれか一方によりコイル４又はコイル５が駆動さ
れ、一方のコイルが励磁されれば、電磁結合された他方
のコイルも励磁される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、たとえば、非接触式Ｉ
Ｃカード等の非接触式情報記録媒体に対し磁気結合を用
いて非接触にデータ等を供給するリーダライタに用いら
れる磁気結合回路を駆動する磁気結合回路駆動方式に関
する。
Ｃカード等の非接触式情報記録媒体に対し磁気結合を用
いて非接触にデータ等を供給するリーダライタに用いら
れる磁気結合回路を駆動する磁気結合回路駆動方式に関
する。
【０００２】
【従来の技術】最近、情報記録媒体としてのＩＣカード
の信頼性向上のため、そのリーダライタと機械的な接触
部をなくし、磁気結合を用いて非接触に電源、データ等
の送受信を行う非接触式ＩＣカードとそのリーダライタ
が考案されている。このようなリーダライタに、２つの
結合コイルを具備した非接触式ＩＣカード（以下、単に
ＩＣカードと呼ぶ）が装着されると、リーダライタに具
備された磁気結合回路の２つのコイルと、ＩＣカード内
の２つのコイルのそれぞれが磁気結合されて、ＰＳＫ
（Phase Shift Keying）変調方式により変調された信号
を磁気変動を通じて非接触に送受信するようになってい
る。
の信頼性向上のため、そのリーダライタと機械的な接触
部をなくし、磁気結合を用いて非接触に電源、データ等
の送受信を行う非接触式ＩＣカードとそのリーダライタ
が考案されている。このようなリーダライタに、２つの
結合コイルを具備した非接触式ＩＣカード（以下、単に
ＩＣカードと呼ぶ）が装着されると、リーダライタに具
備された磁気結合回路の２つのコイルと、ＩＣカード内
の２つのコイルのそれぞれが磁気結合されて、ＰＳＫ
（Phase Shift Keying）変調方式により変調された信号
を磁気変動を通じて非接触に送受信するようになってい
る。
【０００３】このようなカードリーダに具備された磁気
結合回路は、その磁気結合回路を構成する２つのコイル
が、それぞれ一定の振幅で互いに９０°の位相差をもっ
た２つの電源信号により励磁され、９０°の位相差のあ
る磁界を発生させて、ＩＣカードに対して非接触に電
源、データ、クロックを供給する搬送波を送信するよう
になっていた。
結合回路は、その磁気結合回路を構成する２つのコイル
が、それぞれ一定の振幅で互いに９０°の位相差をもっ
た２つの電源信号により励磁され、９０°の位相差のあ
る磁界を発生させて、ＩＣカードに対して非接触に電
源、データ、クロックを供給する搬送波を送信するよう
になっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の磁気結合回路を
駆動する磁気結合回路駆動方式においては、ＩＣカード
の大きさに対応して、磁気結合回路を構成する２つのコ
イルが近接して配置されるため、その結果、両者の磁気
結合による影響を無視することができない。その影響に
よる磁界の乱れを解消し、所定の電圧振幅の搬送波を出
力するためには、２つのコイルをそれぞれ所定の電圧振
幅よりも大きな電源信号で駆動しなければならず、従っ
て、駆動電力が大きくなり、効率が悪いという問題点が
あった。
駆動する磁気結合回路駆動方式においては、ＩＣカード
の大きさに対応して、磁気結合回路を構成する２つのコ
イルが近接して配置されるため、その結果、両者の磁気
結合による影響を無視することができない。その影響に
よる磁界の乱れを解消し、所定の電圧振幅の搬送波を出
力するためには、２つのコイルをそれぞれ所定の電圧振
幅よりも大きな電源信号で駆動しなければならず、従っ
て、駆動電力が大きくなり、効率が悪いという問題点が
あった。
【０００５】そこで、本発明は、磁気結合回路を構成す
る２つのコイルをより少ない消費電力で駆動させて、所
定の電圧振幅の搬送波を送信するための磁界を発生する
ことが可能な磁気結合回路駆動方式を提供することを目
的とする。
る２つのコイルをより少ない消費電力で駆動させて、所
定の電圧振幅の搬送波を送信するための磁界を発生する
ことが可能な磁気結合回路駆動方式を提供することを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の磁気結合回路駆
動方式は、２つの共振回路のそれぞれを構成する２つの
コイルが磁気結合されて構成された磁気結合回路を駆動
して前記２つのコイルから所定の磁界を発生させて送信
データに応じて位相を変化させた搬送波を送信する磁気
結合回路駆動方式であって、前記２つのコイルから強さ
が等しく、互いに位相が異なる磁界を発生するための所
定の結合状態となるよう前記２つの共振回路が調整さ
れ、前記２つのコイルのうち、送信データに応じて、一
方のコイルのみを励起させ、その励起されたコイルとの
相互誘導により、他方のコイルが励起されて、前記送信
データに応じて位相を変化させた搬送波を送信すること
を特徴とするまた、本発明の磁気結合回路駆動方式は、
第１の共振回路を構成する第１のコイルと、第２の共振
回路を構成する第２のコイルが磁気結合されて構成され
た磁気結合回路を駆動して前記第１のコイルと第２のコ
イルから所定の磁界を発生させて送信データに応じて位
相を変化させた搬送波を送信する磁気結合回路駆動方式
であって、前記第１、第２のコイルから強さが等しく、
互いに位相が９０°異なる磁界を発生するための所定の
結合状態となるよう、その第１、第２のコイルの位置、
前記第１、第２の共振回路が調整され、かつ、前記第１
の共振回路と前記第２の共振回路はその共振周波数が等
しくなるよう調整され、前記第１の共振回路と前記第２
の共振回路のいずれか一方に、一定振幅でかつ前記共振
周波数と等しい周波数の第１の電源信号と、この第１の
電源信号と位相が１８０°異なる第２の電源信号のうち
いずれか一方を、送信データに応じて入力して、前記第
１のコイルと前記第２のコイルのいずれか一方を励起さ
せ、その励起されたコイルから発生された磁界による相
互誘導により、他方のコイルが励起されて、前記送信デ
ータに応じて位相を変化させた搬送波を送信することを
特徴とする。
動方式は、２つの共振回路のそれぞれを構成する２つの
コイルが磁気結合されて構成された磁気結合回路を駆動
して前記２つのコイルから所定の磁界を発生させて送信
データに応じて位相を変化させた搬送波を送信する磁気
結合回路駆動方式であって、前記２つのコイルから強さ
が等しく、互いに位相が異なる磁界を発生するための所
定の結合状態となるよう前記２つの共振回路が調整さ
れ、前記２つのコイルのうち、送信データに応じて、一
方のコイルのみを励起させ、その励起されたコイルとの
相互誘導により、他方のコイルが励起されて、前記送信
データに応じて位相を変化させた搬送波を送信すること
を特徴とするまた、本発明の磁気結合回路駆動方式は、
第１の共振回路を構成する第１のコイルと、第２の共振
回路を構成する第２のコイルが磁気結合されて構成され
た磁気結合回路を駆動して前記第１のコイルと第２のコ
イルから所定の磁界を発生させて送信データに応じて位
相を変化させた搬送波を送信する磁気結合回路駆動方式
であって、前記第１、第２のコイルから強さが等しく、
互いに位相が９０°異なる磁界を発生するための所定の
結合状態となるよう、その第１、第２のコイルの位置、
前記第１、第２の共振回路が調整され、かつ、前記第１
の共振回路と前記第２の共振回路はその共振周波数が等
しくなるよう調整され、前記第１の共振回路と前記第２
の共振回路のいずれか一方に、一定振幅でかつ前記共振
周波数と等しい周波数の第１の電源信号と、この第１の
電源信号と位相が１８０°異なる第２の電源信号のうち
いずれか一方を、送信データに応じて入力して、前記第
１のコイルと前記第２のコイルのいずれか一方を励起さ
せ、その励起されたコイルから発生された磁界による相
互誘導により、他方のコイルが励起されて、前記送信デ
ータに応じて位相を変化させた搬送波を送信することを
特徴とする。
【０００７】さらに、本発明の磁気結合回路駆動方式
は、２つの共振回路のそれぞれを構成する２つのコイル
が磁気結合されて構成された磁気結合回路を駆動して前
記２つのコイルから所定の磁界を発生させて送信データ
に応じて位相を変化させた搬送波を非接触式情報記録媒
体に送信する磁気結合回路駆動方式であって、前記２つ
のコイルから強さが等しく、互いに位相が異なる磁界を
発生するための所定の結合状態となるよう、前記２つの
コイルのそれぞれの中心軸の間隔が前記非接触式情報記
録媒体に具備される磁気結合された２つのコイルのそれ
ぞれの中心軸の間隔より広くなるよう配置して、前記２
つの共振回路が調整され、前記共振回路を構成する２つ
のコイルのうち、送信データに応じて、一方のコイルの
みを励起させ、その励起されたコイルとの相互誘導によ
り、他方のコイルが励起されて、前記送信データに応じ
て位相を変化させた搬送波を前記非接触式情報記録媒体
に送信することを特徴とする。
は、２つの共振回路のそれぞれを構成する２つのコイル
が磁気結合されて構成された磁気結合回路を駆動して前
記２つのコイルから所定の磁界を発生させて送信データ
に応じて位相を変化させた搬送波を非接触式情報記録媒
体に送信する磁気結合回路駆動方式であって、前記２つ
のコイルから強さが等しく、互いに位相が異なる磁界を
発生するための所定の結合状態となるよう、前記２つの
コイルのそれぞれの中心軸の間隔が前記非接触式情報記
録媒体に具備される磁気結合された２つのコイルのそれ
ぞれの中心軸の間隔より広くなるよう配置して、前記２
つの共振回路が調整され、前記共振回路を構成する２つ
のコイルのうち、送信データに応じて、一方のコイルの
みを励起させ、その励起されたコイルとの相互誘導によ
り、他方のコイルが励起されて、前記送信データに応じ
て位相を変化させた搬送波を前記非接触式情報記録媒体
に送信することを特徴とする。
【０００８】
【作用】第１の共振回路を構成する第１のコイルと、第
２の共振回路を構成する第２のコイルが、その第１、第
２のコイルから強さが等しく、互いに位相が９０°異な
る磁界を発生するための所定の結合状態となるよう、そ
の第１、第２のコイルの位置、前記第１、第２の共振回
路が調整され、さらに、前記第１の共振回路と前記第２
の共振回路はその共振周波数が等しくなるよう調整さ
れ、前記第１の共振回路と前記第２の共振回路のいずれ
か一方に、一定振幅でかつ前記共振周波数と等しい周波
数の第１の電源信号と、この第１の電源信号と位相が１
８０°異なる第２の電源信号のうちいずれか一方を、送
信データに応じて入力して、前記第１のコイルと前記第
２のコイルのいずれか一方を励起させ、その励起された
コイルから発生された磁界による相互誘導により、他方
のコイルが励起されて、前記送信データに応じて位相を
変化させた搬送波を送信することにより、磁気結合回路
を構成する２つのコイルをより少ない消費電力で駆動さ
せて、所定の電圧振幅の搬送波を送信するための磁界を
発生することが可能となる。
２の共振回路を構成する第２のコイルが、その第１、第
２のコイルから強さが等しく、互いに位相が９０°異な
る磁界を発生するための所定の結合状態となるよう、そ
の第１、第２のコイルの位置、前記第１、第２の共振回
路が調整され、さらに、前記第１の共振回路と前記第２
の共振回路はその共振周波数が等しくなるよう調整さ
れ、前記第１の共振回路と前記第２の共振回路のいずれ
か一方に、一定振幅でかつ前記共振周波数と等しい周波
数の第１の電源信号と、この第１の電源信号と位相が１
８０°異なる第２の電源信号のうちいずれか一方を、送
信データに応じて入力して、前記第１のコイルと前記第
２のコイルのいずれか一方を励起させ、その励起された
コイルから発生された磁界による相互誘導により、他方
のコイルが励起されて、前記送信データに応じて位相を
変化させた搬送波を送信することにより、磁気結合回路
を構成する２つのコイルをより少ない消費電力で駆動さ
せて、所定の電圧振幅の搬送波を送信するための磁界を
発生することが可能となる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。まず、第１の実施例について説明する。図
１は、本実施例に係る磁気結合回路駆動方式の基本構成
を示したものである。
て説明する。まず、第１の実施例について説明する。図
１は、本実施例に係る磁気結合回路駆動方式の基本構成
を示したものである。
【００１０】図１において、高周波の正弦交流電源１に
は、インバータ回路で構成される駆動回路２の入力端子
が接続され、その出力端子にはコンデンサ３の一端が接
続され、その他端には、コイル４の一端が接続され、そ
の他端は接地されている。一方、他方のコイル５の一端
にはコンデンサ６の一端が接続され、コンデンサ６の他
端には抵抗７の一端が接続され、抵抗７の他端にはコイ
ル５の他端が接続されて、直列共振回路が構成されてい
る。
は、インバータ回路で構成される駆動回路２の入力端子
が接続され、その出力端子にはコンデンサ３の一端が接
続され、その他端には、コイル４の一端が接続され、そ
の他端は接地されている。一方、他方のコイル５の一端
にはコンデンサ６の一端が接続され、コンデンサ６の他
端には抵抗７の一端が接続され、抵抗７の他端にはコイ
ル５の他端が接続されて、直列共振回路が構成されてい
る。
【００１１】コイル４、５は、それぞれ、磁性体で作ら
れたコアに導線が巻回されて構成されたものである。正
弦交流電源１からは、コンデンサ３、コイル４で構成さ
れる共振回路の共振周波数と等しい周波数の正弦交流電
圧が供給される。
れたコアに導線が巻回されて構成されたものである。正
弦交流電源１からは、コンデンサ３、コイル４で構成さ
れる共振回路の共振周波数と等しい周波数の正弦交流電
圧が供給される。
【００１２】コイル５を含む共振回路においては、その
共振周波数は、コイル４を含む共振回路の共振周波数と
等しくなるように、コンデンサ３の容量リアクタンスに
より調整されている。
共振周波数は、コイル４を含む共振回路の共振周波数と
等しくなるように、コンデンサ３の容量リアクタンスに
より調整されている。
【００１３】また、コイル４、５は近接して配置される
ため、相互誘導により、一方のコイルのみを励磁させる
ことにより、両方のコイル４、５のコアから磁界を発生
させることができる。図１においては、正弦交流電源１
によりコイル４のみを励磁するようになっている。
ため、相互誘導により、一方のコイルのみを励磁させる
ことにより、両方のコイル４、５のコアから磁界を発生
させることができる。図１においては、正弦交流電源１
によりコイル４のみを励磁するようになっている。
【００１４】以上のような構成で、コイル４を含む共振
回路とコイル５を含む共振回路は、コイル４を含む共振
回路の共振周波数と、コイル５を含む共振回路の共振周
波数とが等しく、さらに、コイル４とコイル５の相互誘
導による損失と、コイル５を含む共振回路によって発生
する損失とが等しくなるように、各部のインピーダンス
が調整され、その条件を満たすときに、２つのコイル
４、５に発生する磁界の強さが等しくなり、コイル５に
はコイル４より９０°進んだ位相の磁界が発生するよう
になっている。
回路とコイル５を含む共振回路は、コイル４を含む共振
回路の共振周波数と、コイル５を含む共振回路の共振周
波数とが等しく、さらに、コイル４とコイル５の相互誘
導による損失と、コイル５を含む共振回路によって発生
する損失とが等しくなるように、各部のインピーダンス
が調整され、その条件を満たすときに、２つのコイル
４、５に発生する磁界の強さが等しくなり、コイル５に
はコイル４より９０°進んだ位相の磁界が発生するよう
になっている。
【００１５】次に、その原理を図１を参照に説明する。
コンデンサ３の容量をＣ3 、コイル４のインダクタンス
をＬ4 、コイル５のインダクタンスをＬ5 、コンデンサ
６の容量をＣ6 、コイル４、５の相互インダクタンスを
Ｍとする。
コンデンサ３の容量をＣ3 、コイル４のインダクタンス
をＬ4 、コイル５のインダクタンスをＬ5 、コンデンサ
６の容量をＣ6 、コイル４、５の相互インダクタンスを
Ｍとする。
【００１６】コイル５を含む共振回路によって発生する
損失Ｑは、 Ｑ＝ωＬ2 ／Ｒ …（１） となる。コイル４、５の結合係数をｋとすると、臨界結
合の条件は、 Ｑ・ｋ＝１ …（２） ｋ＝Ｍ／（Ｌ4 ・Ｌ5 ）1/2 …（３） （１）式、（２）式を（３）式に代入すると、 （Ｌ4 ・Ｌ5 ）1/2 ／Ｍ＝ωＬ2 ／Ｒ …（４） Ｌ4 ＝Ｌ5 ＝Ｌとすれば、 Ｌ／Ｍ＝ωＬ／Ｒ …（５） 相互インダクタンスＭによるインピーダンスをＺM とす
ると、 ωＭ＝ＺM …（６） （６）式を（４）式に代入して ωＬ／ＺM ＝ωＬ／Ｒ …（７） 従って ＺM ＝Ｒ …（８） すなわち、（８）式はコイル４、５の相互インダクタン
スＭによるインピーダンスＺM と、コイル５を含む共振
回路の損失Ｑを決定する共振回路のインピーダンスＲが
等しいとき、臨界結合となることを示している。そし
て、このとき、２つのコイル４、５に発生する磁界の強
さ、すなわち、発生する電圧が等しくなり、コイル５に
はコイル４より９０°進んだ位相の磁界が発生する。
損失Ｑは、 Ｑ＝ωＬ2 ／Ｒ …（１） となる。コイル４、５の結合係数をｋとすると、臨界結
合の条件は、 Ｑ・ｋ＝１ …（２） ｋ＝Ｍ／（Ｌ4 ・Ｌ5 ）1/2 …（３） （１）式、（２）式を（３）式に代入すると、 （Ｌ4 ・Ｌ5 ）1/2 ／Ｍ＝ωＬ2 ／Ｒ …（４） Ｌ4 ＝Ｌ5 ＝Ｌとすれば、 Ｌ／Ｍ＝ωＬ／Ｒ …（５） 相互インダクタンスＭによるインピーダンスをＺM とす
ると、 ωＭ＝ＺM …（６） （６）式を（４）式に代入して ωＬ／ＺM ＝ωＬ／Ｒ …（７） 従って ＺM ＝Ｒ …（８） すなわち、（８）式はコイル４、５の相互インダクタン
スＭによるインピーダンスＺM と、コイル５を含む共振
回路の損失Ｑを決定する共振回路のインピーダンスＲが
等しいとき、臨界結合となることを示している。そし
て、このとき、２つのコイル４、５に発生する磁界の強
さ、すなわち、発生する電圧が等しくなり、コイル５に
はコイル４より９０°進んだ位相の磁界が発生する。
【００１７】２つのコイル４、５の相互インダクタンス
Ｍは、コイル４、５のそれぞれのコイルの定数、コアの
仕様、２つのコイル４、５の間隔などで決定されるもの
である。
Ｍは、コイル４、５のそれぞれのコイルの定数、コアの
仕様、２つのコイル４、５の間隔などで決定されるもの
である。
【００１８】また、（１）式より、コイル５を含む共振
回路の損失Ｑは、その共振回路に抵抗を直列または並列
に接続することで調整が可能であることがわかる。共振
状態におけるコイル５の両端にかかる電圧は電源電圧の
Ｑ倍（電圧拡大率）となるが、このとき、共振回路に値
の大きい抵抗を接続して損失Ｑを下げすぎると、電圧拡
大率が低下して著しく効率が悪くなる。そこで、このよ
うな場合の対策として、図２を参照にして説明する。
回路の損失Ｑは、その共振回路に抵抗を直列または並列
に接続することで調整が可能であることがわかる。共振
状態におけるコイル５の両端にかかる電圧は電源電圧の
Ｑ倍（電圧拡大率）となるが、このとき、共振回路に値
の大きい抵抗を接続して損失Ｑを下げすぎると、電圧拡
大率が低下して著しく効率が悪くなる。そこで、このよ
うな場合の対策として、図２を参照にして説明する。
【００１９】図２は、前述の電圧拡大率を低下すること
なく共振回路の結合度を調整する方法を説明するための
図で、ＩＣカード９は本実施例の磁気結合回路駆動方式
を採用するリーダライタ（図示せず）とのデータ等の送
受信のための２つの結合コイル９ａ、９ｂを有してい
る。係るリーダライタは、図１で説明したようにコア４
ａに導線が巻回されて構成されたコイル４、コア５ａに
導線が巻回されて構成されたコイル５を有し、図２で
は、両者の結合コイルの位置関係のみを示している。
なく共振回路の結合度を調整する方法を説明するための
図で、ＩＣカード９は本実施例の磁気結合回路駆動方式
を採用するリーダライタ（図示せず）とのデータ等の送
受信のための２つの結合コイル９ａ、９ｂを有してい
る。係るリーダライタは、図１で説明したようにコア４
ａに導線が巻回されて構成されたコイル４、コア５ａに
導線が巻回されて構成されたコイル５を有し、図２で
は、両者の結合コイルの位置関係のみを示している。
【００２０】ＩＣカード９は、本発明の磁気結合回路を
採用するリーダライタに装着されると、ＩＣカード９の
結合コイル９ａがリーダライタのコイル４と非接触状態
で磁気結合し、同様に、ＩＣカード９の結合コイル９ｂ
がリーダライタのコイル５と非接触状態で磁気結合する
ようになっている。
採用するリーダライタに装着されると、ＩＣカード９の
結合コイル９ａがリーダライタのコイル４と非接触状態
で磁気結合し、同様に、ＩＣカード９の結合コイル９ｂ
がリーダライタのコイル５と非接触状態で磁気結合する
ようになっている。
【００２１】係る状態で、カードリーダ側のコイル４、
５は、それらのコア４ａ、５ａの中心軸の間隔Ｙが、Ｉ
Ｃカード９の２つの結合されたコイル９ａ、９ｂの中心
軸の間隔Ｘよりも、広くなるように配置する。すると、
カードリーダ側のコイル４、５の結合度を低下させて、
前述したコイル５を含む共振回路の損失Ｑを低下させる
ことなく臨界結合の状態とするこが可能となる。
５は、それらのコア４ａ、５ａの中心軸の間隔Ｙが、Ｉ
Ｃカード９の２つの結合されたコイル９ａ、９ｂの中心
軸の間隔Ｘよりも、広くなるように配置する。すると、
カードリーダ側のコイル４、５の結合度を低下させて、
前述したコイル５を含む共振回路の損失Ｑを低下させる
ことなく臨界結合の状態とするこが可能となる。
【００２２】また、コイル４、５の結合が十分に得られ
ないときは、図２に示した場合とは逆に、ＩＣカード９
の結合コイル９ａ、９ｂの中心軸の間隔Ｘより、コア４
ａ、５ａの中心軸の間隔Ｙが狭くなるようにコイル４、
コイル５を配置すればよい。
ないときは、図２に示した場合とは逆に、ＩＣカード９
の結合コイル９ａ、９ｂの中心軸の間隔Ｘより、コア４
ａ、５ａの中心軸の間隔Ｙが狭くなるようにコイル４、
コイル５を配置すればよい。
【００２３】このように、コイル４、５の配置位置を調
節することで、電圧拡大率が低下することなくコイル５
を含む共振回路の結合状態を調整することが可能とな
る。以上、説明したように、上記実施例によれば、コン
デンサ３とコイル４で直列共振回路を構成し、コイル５
とコンデンサ６と抵抗７で直列共振回路を構成し、コイ
ル４を含む共振回路の共振周波数とコイル５を含む共振
回路の共振周波数とが等しく、また、その共振周波数と
等しい周波数の正弦波交流電源１をコイル４を含む共振
回路にのみに接続し、コイル４と、そのコイル４と磁気
結合されたコイル５との相互インダクタンスＭによるイ
ンピーダンスＺM と、コイル５を含む共振回路の損失Ｑ
を決定する抵抗７によるインピーダンスＲを等しくなる
ように調整することにより、また、コイル４、５のコア
４ａ、５ａの中心軸の間隔Ｙが、ＩＣカード９の２つの
結合されたコイル９ａ、９ｂの中心軸の間隔Ｘよりも、
広くなるように配置することにより、２つのコイル４、
５に発生する磁界の強さ、すなわち、発生する電圧振幅
が等しくなり、また、コイル５にはコイル４より９０°
進んだ位相の磁界が発生することが可能となる。
節することで、電圧拡大率が低下することなくコイル５
を含む共振回路の結合状態を調整することが可能とな
る。以上、説明したように、上記実施例によれば、コン
デンサ３とコイル４で直列共振回路を構成し、コイル５
とコンデンサ６と抵抗７で直列共振回路を構成し、コイ
ル４を含む共振回路の共振周波数とコイル５を含む共振
回路の共振周波数とが等しく、また、その共振周波数と
等しい周波数の正弦波交流電源１をコイル４を含む共振
回路にのみに接続し、コイル４と、そのコイル４と磁気
結合されたコイル５との相互インダクタンスＭによるイ
ンピーダンスＺM と、コイル５を含む共振回路の損失Ｑ
を決定する抵抗７によるインピーダンスＲを等しくなる
ように調整することにより、また、コイル４、５のコア
４ａ、５ａの中心軸の間隔Ｙが、ＩＣカード９の２つの
結合されたコイル９ａ、９ｂの中心軸の間隔Ｘよりも、
広くなるように配置することにより、２つのコイル４、
５に発生する磁界の強さ、すなわち、発生する電圧振幅
が等しくなり、また、コイル５にはコイル４より９０°
進んだ位相の磁界が発生することが可能となる。
【００２４】次に、第２の実施例について説明する。図
３は、２つのコイルを駆動して発生された磁気変動によ
りデータ等を送信するための磁気結合回路駆動方式の構
成の具体例を示したものである。この具体例は図１に示
した基本構成例をもとにした応用構成例である。尚、図
１と同一部分には同一符号を付してある。
３は、２つのコイルを駆動して発生された磁気変動によ
りデータ等を送信するための磁気結合回路駆動方式の構
成の具体例を示したものである。この具体例は図１に示
した基本構成例をもとにした応用構成例である。尚、図
１と同一部分には同一符号を付してある。
【００２５】図３において、正弦交流電源１は切換スイ
ッチ１１に接続され、切換スイッチ１１は、送信データ
が「１」か「０」かによって、正弦交流電源１からの出
力を駆動回路２あるいは論理反転回路１７の入力端子に
接続するようになっている。
ッチ１１に接続され、切換スイッチ１１は、送信データ
が「１」か「０」かによって、正弦交流電源１からの出
力を駆動回路２あるいは論理反転回路１７の入力端子に
接続するようになっている。
【００２６】論理反転回路１７は、正弦交流電源１から
出力される正弦交流波の位相を１８０°変化させて、そ
の出力端子から出力するようになっている。駆動回路２
の出力端子にはコンデンサ３の一端が接続され、その他
端には、コイル４の一端が接続され、その他端は接地さ
れている。一方、他方のコイル５の一端にはコンデンサ
６の一端が接続され、コンデンサ６の他端にはインバー
タ回路で構成される駆動回路１９の出力端子が接続され
ている。論理反転回路１７の出力端子は駆動回路１９の
入力端子に接続されている。
出力される正弦交流波の位相を１８０°変化させて、そ
の出力端子から出力するようになっている。駆動回路２
の出力端子にはコンデンサ３の一端が接続され、その他
端には、コイル４の一端が接続され、その他端は接地さ
れている。一方、他方のコイル５の一端にはコンデンサ
６の一端が接続され、コンデンサ６の他端にはインバー
タ回路で構成される駆動回路１９の出力端子が接続され
ている。論理反転回路１７の出力端子は駆動回路１９の
入力端子に接続されている。
【００２７】このような構成において、正弦交流電源１
から出力された正弦交流波は、切換スイッチ１１で、送
信データが「１」か「０」かによって、駆動回路２ある
いは論理反転回路１７いずれか一方の入力端子に入力さ
れ、駆動回路２に入力されたときは正弦交流電源１から
出力された正弦交流波がそのまま駆動回路２に入力され
てコイル４を駆動し、論理反転回路１７に接続されたと
きは、正弦交流電源１から出力された正弦交流波は、ま
ず論理反転回路１７で１８０°位相がずらされてから駆
動回路１９に入力され、コイル５が駆動されるようにな
っている。
から出力された正弦交流波は、切換スイッチ１１で、送
信データが「１」か「０」かによって、駆動回路２ある
いは論理反転回路１７いずれか一方の入力端子に入力さ
れ、駆動回路２に入力されたときは正弦交流電源１から
出力された正弦交流波がそのまま駆動回路２に入力され
てコイル４を駆動し、論理反転回路１７に接続されたと
きは、正弦交流電源１から出力された正弦交流波は、ま
ず論理反転回路１７で１８０°位相がずらされてから駆
動回路１９に入力され、コイル５が駆動されるようにな
っている。
【００２８】送信データに応じて、それぞれ位相が１８
０°ずれた正弦交流波によりコイル４、５が交互に駆動
され、一方のコイルが励磁されれば、電磁結合された他
方のコイルも励磁されて、各コイル４、５からは図１で
説明した原理により、強さが等しく、互いに位相が９０
°ずれた磁界が発生して、送信データに応じて位相を変
化させた搬送波が送信される。このような変調をＰＳＫ
変調と呼ぶ。
０°ずれた正弦交流波によりコイル４、５が交互に駆動
され、一方のコイルが励磁されれば、電磁結合された他
方のコイルも励磁されて、各コイル４、５からは図１で
説明した原理により、強さが等しく、互いに位相が９０
°ずれた磁界が発生して、送信データに応じて位相を変
化させた搬送波が送信される。このような変調をＰＳＫ
変調と呼ぶ。
【００２９】次に、図４を参照してコイル４、５から送
信される搬送波について説明する。図４は、ＰＳＫ変調
された情報の搬送波の位相遷移の具体例を示したもので
ある。
信される搬送波について説明する。図４は、ＰＳＫ変調
された情報の搬送波の位相遷移の具体例を示したもので
ある。
【００３０】図４において、搬送波φ１はたとえばコイ
ル４から送信されるもので、搬送波φ２はコイル５から
送信されるものである。搬送波波φ１は、データ「０」
からデータ「１」に変化するとき、位相が０°から２７
０°に９０°遅れるが、搬送波φ２はデータ「０」から
データ「１」に変化するとき、位相が９０°から１８０
°に９０°進むようになっている。また、搬送波φ１
は、データ「１」からデータ「０」に変化したとき、位
相が２７０°から０°に９０°進むが、搬送波φ２は、
位相が１８０°から９０°に９０°遅れるようになって
いる。このように、搬送波φ１とφ２とでは逆に変化す
る。
ル４から送信されるもので、搬送波φ２はコイル５から
送信されるものである。搬送波波φ１は、データ「０」
からデータ「１」に変化するとき、位相が０°から２７
０°に９０°遅れるが、搬送波φ２はデータ「０」から
データ「１」に変化するとき、位相が９０°から１８０
°に９０°進むようになっている。また、搬送波φ１
は、データ「１」からデータ「０」に変化したとき、位
相が２７０°から０°に９０°進むが、搬送波φ２は、
位相が１８０°から９０°に９０°遅れるようになって
いる。このように、搬送波φ１とφ２とでは逆に変化す
る。
【００３１】このように、磁気結合された２つのコイル
４、５からは、それぞれ、位相が互いに９０°ずれ、さ
らに送信データに応じて位相を変化させた搬送波φ１、
φ２が送信される。
４、５からは、それぞれ、位相が互いに９０°ずれ、さ
らに送信データに応じて位相を変化させた搬送波φ１、
φ２が送信される。
【００３２】尚、上記の説明において、搬送波φ２がコ
イル４から送信され、搬送波φ１がコイル５から送信さ
れるとしてもよい。図３の説明に戻り、図３において
は、図１で説明した損失Ｑを調整する抵抗７が接続され
ていないが、駆動回路２、１９に含まれている出力抵抗
がその機能を担うものである。このとき、コイル４、５
の相互インダクタンスＭによるインピーダンスと各駆動
回路２、１９に含まれる出力抵抗との整合条件を満たさ
ないと、２つのコイル４、５には、強さの等しい磁界が
発生しない。その対処方法として、各駆動回路２、１９
に含まれる出力抵抗を調整して、磁界の強さを等しくす
ることも可能であるが、このとき、前述したように、電
圧拡大率が低下するため、実用的な効率が得られない。
そこで、コイル４、５の定数や形状を変えることによ
り、整合条件を満たすように最適な状態にするのが望ま
しい。しかし、コイル４、５の定数や形状を変えただけ
では最適な状態にならないときは、図２で説明したよう
にコイル４、５を配置すればよい。
イル４から送信され、搬送波φ１がコイル５から送信さ
れるとしてもよい。図３の説明に戻り、図３において
は、図１で説明した損失Ｑを調整する抵抗７が接続され
ていないが、駆動回路２、１９に含まれている出力抵抗
がその機能を担うものである。このとき、コイル４、５
の相互インダクタンスＭによるインピーダンスと各駆動
回路２、１９に含まれる出力抵抗との整合条件を満たさ
ないと、２つのコイル４、５には、強さの等しい磁界が
発生しない。その対処方法として、各駆動回路２、１９
に含まれる出力抵抗を調整して、磁界の強さを等しくす
ることも可能であるが、このとき、前述したように、電
圧拡大率が低下するため、実用的な効率が得られない。
そこで、コイル４、５の定数や形状を変えることによ
り、整合条件を満たすように最適な状態にするのが望ま
しい。しかし、コイル４、５の定数や形状を変えただけ
では最適な状態にならないときは、図２で説明したよう
にコイル４、５を配置すればよい。
【００３３】以上、説明したように、上記第２の実施例
によれば、コンデンサ３とコイル４で直列共振回路を構
成し、コイル５とコンデンサ６で直列共振回路を構成
し、コイル４と、そのコイル４と磁気結合されたコイル
５との臨界結合の条件を満たすように、駆動回路２に含
まれる出力抵抗と、駆動回路１９に含まれる出力抵抗が
調整されたり、コイル４、５のコア４ａ、５ａの中心軸
の間隔Ｙが、ＩＣカード９の２つの結合されたコイル９
ａ、９ｂの中心軸の間隔Ｘよりも、広くなるように配置
され、また、コイル４を含む共振回路の共振周波数とコ
イル５を含む共振回路の共振周波数とが等しくなるよう
に調整され、その共振周波数と等しい周波数の正弦交流
電源１の出力を切換スイッチ１１で送信データが「１」
か「０」かによって、コイル４、コイル５のいずれか一
方の共振回路に接続されて、コイル４の共振回路に接続
されたときは正弦交流電源１からの正弦交流波がそのま
ま駆動回路２に入力され、コイル５の共振回路に接続さ
れたときは、正弦交流波の位相を論理反転回路１７で１
８０°ずらしてから駆動回路１９に入力されて、各コイ
ルが駆動され、一方のコイルが励磁されれば、電磁結合
された他方のコイルも励磁されることにより、各コイル
４、５からは強さが等しく、互いに位相が９０°ずれた
磁界が発生して、送信データに応じて位相を変化させた
搬送波φ１、φ２が送信される。
によれば、コンデンサ３とコイル４で直列共振回路を構
成し、コイル５とコンデンサ６で直列共振回路を構成
し、コイル４と、そのコイル４と磁気結合されたコイル
５との臨界結合の条件を満たすように、駆動回路２に含
まれる出力抵抗と、駆動回路１９に含まれる出力抵抗が
調整されたり、コイル４、５のコア４ａ、５ａの中心軸
の間隔Ｙが、ＩＣカード９の２つの結合されたコイル９
ａ、９ｂの中心軸の間隔Ｘよりも、広くなるように配置
され、また、コイル４を含む共振回路の共振周波数とコ
イル５を含む共振回路の共振周波数とが等しくなるよう
に調整され、その共振周波数と等しい周波数の正弦交流
電源１の出力を切換スイッチ１１で送信データが「１」
か「０」かによって、コイル４、コイル５のいずれか一
方の共振回路に接続されて、コイル４の共振回路に接続
されたときは正弦交流電源１からの正弦交流波がそのま
ま駆動回路２に入力され、コイル５の共振回路に接続さ
れたときは、正弦交流波の位相を論理反転回路１７で１
８０°ずらしてから駆動回路１９に入力されて、各コイ
ルが駆動され、一方のコイルが励磁されれば、電磁結合
された他方のコイルも励磁されることにより、各コイル
４、５からは強さが等しく、互いに位相が９０°ずれた
磁界が発生して、送信データに応じて位相を変化させた
搬送波φ１、φ２が送信される。
【００３４】次に第３の実施例について説明する。図５
は、２つのコイルを駆動して発生された磁気変動により
データ等を送信するための磁気結合回路駆動方式の構成
のを具体例を示したものである。この具体例は図１に示
した基本構成をもとにした他の応用構成例である。尚、
図３と同一部分には同一符号を付し、異なる部分につい
てのみ説明する。
は、２つのコイルを駆動して発生された磁気変動により
データ等を送信するための磁気結合回路駆動方式の構成
のを具体例を示したものである。この具体例は図１に示
した基本構成をもとにした他の応用構成例である。尚、
図３と同一部分には同一符号を付し、異なる部分につい
てのみ説明する。
【００３５】図５において、正弦交流電源１は切換スイ
ッチ１１に接続され、切換スイッチ１１は、送信データ
が「１」か「０」かによって、正弦交流電源１からの出
力を駆動回路２および論理反転回路２２、あるいは、論
理反転回路１７および駆動回路３０のそれぞれの入力端
子に接続するようになっている。
ッチ１１に接続され、切換スイッチ１１は、送信データ
が「１」か「０」かによって、正弦交流電源１からの出
力を駆動回路２および論理反転回路２２、あるいは、論
理反転回路１７および駆動回路３０のそれぞれの入力端
子に接続するようになっている。
【００３６】論理反転回路１７は、正弦交流電源１から
出力される正弦交流波の位相を１８０°変化させて、そ
の出力端子から出力するようになっている。駆動回路２
の出力端子にはコンデンサ３の一端が接続され、その他
端には、コイル４の一端が接続され、その他端は接地さ
れている。一方、他方のコイル５の一端にはコンデンサ
６の一端が接続され、コンデンサ６の他端にはインバー
タ回路で構成される駆動回路１９の出力端子が接続され
ている。論理反転回路１７の出力端子は駆動回路１９の
入力端子に接続されている。
出力される正弦交流波の位相を１８０°変化させて、そ
の出力端子から出力するようになっている。駆動回路２
の出力端子にはコンデンサ３の一端が接続され、その他
端には、コイル４の一端が接続され、その他端は接地さ
れている。一方、他方のコイル５の一端にはコンデンサ
６の一端が接続され、コンデンサ６の他端にはインバー
タ回路で構成される駆動回路１９の出力端子が接続され
ている。論理反転回路１７の出力端子は駆動回路１９の
入力端子に接続されている。
【００３７】このように、コイル４とコンデンサ３の直
列共振回路の両端に駆動回路２、２３を接続して、駆動
回路２３には論理反転回路２２により駆動回路２に入力
される正弦交流波とは１８０°位相の異なる正弦交流波
が入力されてコイル４を駆動することにより、駆動回路
２、２３のそれぞれの出力電圧は、図３の回路構成にお
ける駆動回路２の出力電圧の半分ですみ、低電圧動作が
可能となる。
列共振回路の両端に駆動回路２、２３を接続して、駆動
回路２３には論理反転回路２２により駆動回路２に入力
される正弦交流波とは１８０°位相の異なる正弦交流波
が入力されてコイル４を駆動することにより、駆動回路
２、２３のそれぞれの出力電圧は、図３の回路構成にお
ける駆動回路２の出力電圧の半分ですみ、低電圧動作が
可能となる。
【００３８】また、同様に、コイル５とコンデンサ６の
直列共振回路の両端に駆動回路１９、３０を接続して、
駆動回路１９には論理反転回路１７により駆動回路３０
に入力される正弦交流波とは１８０°位相の異なる正弦
交流波が入力されてコイル５を駆動することにより、駆
動回路１９、３０のそれぞれの出力電圧は、図３の回路
構成における駆動回路１９の出力電圧の半分ですみ、低
電圧動作が可能となる。
直列共振回路の両端に駆動回路１９、３０を接続して、
駆動回路１９には論理反転回路１７により駆動回路３０
に入力される正弦交流波とは１８０°位相の異なる正弦
交流波が入力されてコイル５を駆動することにより、駆
動回路１９、３０のそれぞれの出力電圧は、図３の回路
構成における駆動回路１９の出力電圧の半分ですみ、低
電圧動作が可能となる。
【００３９】以上、説明したように、上記第３の実施例
によれば、コンデンサ３とコイル４で直列共振回路を構
成し、コイル５とコンデンサ６で直列共振回路を構成
し、コイル４と、そのコイル４と磁気結合されたコイル
５との臨界結合の条件を満たすように、駆動回路２に含
まれる出力抵抗、駆動回路２３に含まれる出力抵抗、駆
動回路１９に含まれる出力抵抗、駆動回路３０に含まれ
る出力抵抗が調整されたり、コイル４、５のコア４ａ、
５ａの中心軸の間隔Ｙが、ＩＣカード９の２つの結合さ
れたコイル９ａ、９ｂの中心軸の間隔Ｘよりも、広くな
るように配置され、また、コイル４を含む共振回路の共
振周波数とコイル５を含む共振回路の共振周波数とが等
しくなるよう調整され、その共振周波数と等しい周波数
の正弦波交流電源１の出力を切換スイッチ１１で送信デ
ータが「１」か「０」かによって、コイル４、コイル５
のいずれか一方の共振回路に接続されて、それぞれの共
振回路において互いに１８０°位相が異なる正弦交流波
が入力され、コイル４あるいはコイル５が駆動され、一
方のコイルが励磁されれば、電磁結合された他方のコイ
ルも励磁されることにより、各コイル４、５からは強さ
が等しく、互いに位相が９０°ずれた磁界が発生し、送
信データに応じて位相を変化させた搬送波φ１、φ２が
送信される。
によれば、コンデンサ３とコイル４で直列共振回路を構
成し、コイル５とコンデンサ６で直列共振回路を構成
し、コイル４と、そのコイル４と磁気結合されたコイル
５との臨界結合の条件を満たすように、駆動回路２に含
まれる出力抵抗、駆動回路２３に含まれる出力抵抗、駆
動回路１９に含まれる出力抵抗、駆動回路３０に含まれ
る出力抵抗が調整されたり、コイル４、５のコア４ａ、
５ａの中心軸の間隔Ｙが、ＩＣカード９の２つの結合さ
れたコイル９ａ、９ｂの中心軸の間隔Ｘよりも、広くな
るように配置され、また、コイル４を含む共振回路の共
振周波数とコイル５を含む共振回路の共振周波数とが等
しくなるよう調整され、その共振周波数と等しい周波数
の正弦波交流電源１の出力を切換スイッチ１１で送信デ
ータが「１」か「０」かによって、コイル４、コイル５
のいずれか一方の共振回路に接続されて、それぞれの共
振回路において互いに１８０°位相が異なる正弦交流波
が入力され、コイル４あるいはコイル５が駆動され、一
方のコイルが励磁されれば、電磁結合された他方のコイ
ルも励磁されることにより、各コイル４、５からは強さ
が等しく、互いに位相が９０°ずれた磁界が発生し、送
信データに応じて位相を変化させた搬送波φ１、φ２が
送信される。
【００４０】次に、第４の実施例について説明する。図
６は、２つのコイルを駆動して発生された磁気変動によ
りデータ等を送信するための磁気結合回路駆動方式の構
成の具体例を示したものである。この具体例は図１に示
した基本構成をもとにしたさらに他の応用構成例であ
る。尚、図３と同一部分には同一符号を付し、異なる部
分についてのみ説明する。
６は、２つのコイルを駆動して発生された磁気変動によ
りデータ等を送信するための磁気結合回路駆動方式の構
成の具体例を示したものである。この具体例は図１に示
した基本構成をもとにしたさらに他の応用構成例であ
る。尚、図３と同一部分には同一符号を付し、異なる部
分についてのみ説明する。
【００４１】図６において、正弦交流電源１は切換スイ
ッチ１１に接続され、切換スイッチ１１は、送信データ
が「１」か「０」かによって、正弦交流電源１からの出
力を駆動回路２あるいは論理反転回路１７の入力端子に
接続するようになっている。
ッチ１１に接続され、切換スイッチ１１は、送信データ
が「１」か「０」かによって、正弦交流電源１からの出
力を駆動回路２あるいは論理反転回路１７の入力端子に
接続するようになっている。
【００４２】駆動回路２の出力端子はトランジスタ５３
のベース端子に接続され、トランジスタ５３のソース端
子は接地される。トランジスタ５３のドレイン端子はコ
ンデンサ３、抵抗５６、コイル４のそれぞれの一端に接
続され、コンデンサ３、抵抗５６、コイル４のそれぞれ
の他端は直流電源５４に陽極端子に接続される。直流電
源５４の陰極端子は接地される。すなわち、駆動回路２
から出力される正弦交流波によりトランジスタ５３がオ
ン状態となったとき、コンデンサ３、抵抗５６、コイル
４で構成される並列共振回路が駆動されるようになって
いる。また、抵抗５６は、前述したコイル４を含む並列
共振回路の損失Ｑを下げるためのダンピング抵抗であ
る。
のベース端子に接続され、トランジスタ５３のソース端
子は接地される。トランジスタ５３のドレイン端子はコ
ンデンサ３、抵抗５６、コイル４のそれぞれの一端に接
続され、コンデンサ３、抵抗５６、コイル４のそれぞれ
の他端は直流電源５４に陽極端子に接続される。直流電
源５４の陰極端子は接地される。すなわち、駆動回路２
から出力される正弦交流波によりトランジスタ５３がオ
ン状態となったとき、コンデンサ３、抵抗５６、コイル
４で構成される並列共振回路が駆動されるようになって
いる。また、抵抗５６は、前述したコイル４を含む並列
共振回路の損失Ｑを下げるためのダンピング抵抗であ
る。
【００４３】論理反転回路１７の出力端子は駆動回路１
９の入力端子に接続され、駆動回路１９の出力端子はト
ランジスタ６１のベース端子に接続される。トランジス
タ６１のソース端子は接地され、トランジスタ６１のド
レイン端子はコンデンサ６、対抗５９、コイル５の一端
に接続され、コンデンサ６、対抗５９、コイル５の他端
は直流電源５４の陽極端子に接続される。すなわち、駆
動回路１９から出力される正弦交流波によりトランジス
タ６１の電流が変化したとき、コンデンサ６、抵抗５
９、コイル５で構成される並列共振回路が駆動されるよ
うになっている。また、抵抗５９は、前述したコイル５
を含む並列共振回路の損失Ｑを下げるためのダンピング
抵抗である。
９の入力端子に接続され、駆動回路１９の出力端子はト
ランジスタ６１のベース端子に接続される。トランジス
タ６１のソース端子は接地され、トランジスタ６１のド
レイン端子はコンデンサ６、対抗５９、コイル５の一端
に接続され、コンデンサ６、対抗５９、コイル５の他端
は直流電源５４の陽極端子に接続される。すなわち、駆
動回路１９から出力される正弦交流波によりトランジス
タ６１の電流が変化したとき、コンデンサ６、抵抗５
９、コイル５で構成される並列共振回路が駆動されるよ
うになっている。また、抵抗５９は、前述したコイル５
を含む並列共振回路の損失Ｑを下げるためのダンピング
抵抗である。
【００４４】このように、コイル４、コンデンサ３、抵
抗５６が並列共振回路を構成し、コイル５、コンデンサ
６、抵抗５９が並列共振回路を構成することにより、出
力インピーダンスの高い磁気結合回路が得られる。
抗５６が並列共振回路を構成し、コイル５、コンデンサ
６、抵抗５９が並列共振回路を構成することにより、出
力インピーダンスの高い磁気結合回路が得られる。
【００４５】また、トランジスタ５３、６１が、駆動回
路２、１９からそれぞれ出力される互いに１８０°位相
が異なる正弦交流波の電流が変化したとき、その各正弦
交流波の信号により、各コイル４、５が駆動されるよう
になっている。
路２、１９からそれぞれ出力される互いに１８０°位相
が異なる正弦交流波の電流が変化したとき、その各正弦
交流波の信号により、各コイル４、５が駆動されるよう
になっている。
【００４６】以上、説明したように、上記第４の実施例
によれば、コンデンサ３とコイル４と抵抗５６で並列共
振回路を構成し、コイル５とコンデンサ６と抵抗５９で
並列共振回路を構成し、コイル４と、そのコイル４と磁
気結合されたコイル５との臨界結合の条件を満たすよう
に、ダンピング抵抗４、ダンピング抵抗５９が調整され
たり、コイル４、５のコア４ａ、５ａの中心軸の間隔Ｙ
が、ＩＣカード９の２つの結合されたコイル９ａ、９ｂ
の中心軸の間隔Ｘよりも、広くなるように配置され、ま
た、コイル４を含む共振回路の共振周波数とコイル５を
含む共振回路の共振周波数とが等しくなるように調整さ
れ、その共振周波数と等しい周波数の正弦波交流電源１
の出力を切換スイッチ１１で送信データが「１」か
「０」かによって、コイル４、コイル５のいずれか一方
の共振回路に接続されて、コイル４の共振回路に接続さ
れたときは正弦交流電源１からの正弦交流波がそのまま
駆動回路２に入力され、コイル５の共振回路に接続され
たときは、正弦交流波の位相を論理反転回路１７で１８
０°ずらしてから駆動回路１９に入力されて、各コイル
が駆動され、一方のコイルが励磁されれば、電磁結合に
より他方のコイルも励磁されることにより、各コイル
４、５からは強さが等しく、互いに位相が９０°ずれた
磁界が発生して、送信データに応じて位相を変化させた
搬送波φ１、φ２が送信される。
によれば、コンデンサ３とコイル４と抵抗５６で並列共
振回路を構成し、コイル５とコンデンサ６と抵抗５９で
並列共振回路を構成し、コイル４と、そのコイル４と磁
気結合されたコイル５との臨界結合の条件を満たすよう
に、ダンピング抵抗４、ダンピング抵抗５９が調整され
たり、コイル４、５のコア４ａ、５ａの中心軸の間隔Ｙ
が、ＩＣカード９の２つの結合されたコイル９ａ、９ｂ
の中心軸の間隔Ｘよりも、広くなるように配置され、ま
た、コイル４を含む共振回路の共振周波数とコイル５を
含む共振回路の共振周波数とが等しくなるように調整さ
れ、その共振周波数と等しい周波数の正弦波交流電源１
の出力を切換スイッチ１１で送信データが「１」か
「０」かによって、コイル４、コイル５のいずれか一方
の共振回路に接続されて、コイル４の共振回路に接続さ
れたときは正弦交流電源１からの正弦交流波がそのまま
駆動回路２に入力され、コイル５の共振回路に接続され
たときは、正弦交流波の位相を論理反転回路１７で１８
０°ずらしてから駆動回路１９に入力されて、各コイル
が駆動され、一方のコイルが励磁されれば、電磁結合に
より他方のコイルも励磁されることにより、各コイル
４、５からは強さが等しく、互いに位相が９０°ずれた
磁界が発生して、送信データに応じて位相を変化させた
搬送波φ１、φ２が送信される。
【００４７】また、上記第１〜第４の実施例によれば、
コイル４を含む共振回路とコイル５を含む共振回路とが
磁気結合されて、両者のコイルを駆動することにより、
正弦交流電源１から出力される正弦交流波の電圧振幅が
わずかであっても、大きな電圧振幅の搬送波φ１、φ２
が得られ、磁気結合回路を構成する２つのコイルをより
少ない消費電力で駆動させて、所定の電圧振幅の搬送波
を送信するための磁界を発生することが可能となる。
コイル４を含む共振回路とコイル５を含む共振回路とが
磁気結合されて、両者のコイルを駆動することにより、
正弦交流電源１から出力される正弦交流波の電圧振幅が
わずかであっても、大きな電圧振幅の搬送波φ１、φ２
が得られ、磁気結合回路を構成する２つのコイルをより
少ない消費電力で駆動させて、所定の電圧振幅の搬送波
を送信するための磁界を発生することが可能となる。
【００４８】また、切換スイッチ１１において、パルス
波である送信データに応じて、正弦交流電源１から出力
される正弦交流波を、コイル４を含む共振回路あるいは
コイル５を含む共振回路のいずれか一方に接続し、位相
が互いに１８０°ずれた正弦交流波のいずれか一方によ
りコイル４あるいはコイル５が駆動されて、コイル４、
５から互いに位相が９０°ずれた磁界を発生することが
でき、わざわざそれぞれのコイルに９０°の位相差を作
るための電子回路を設ける必要がなくなり、回路構成が
簡単となる。
波である送信データに応じて、正弦交流電源１から出力
される正弦交流波を、コイル４を含む共振回路あるいは
コイル５を含む共振回路のいずれか一方に接続し、位相
が互いに１８０°ずれた正弦交流波のいずれか一方によ
りコイル４あるいはコイル５が駆動されて、コイル４、
５から互いに位相が９０°ずれた磁界を発生することが
でき、わざわざそれぞれのコイルに９０°の位相差を作
るための電子回路を設ける必要がなくなり、回路構成が
簡単となる。
【００４９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、磁
気結合回路を構成する２つのコイルをより少ない消費電
力で駆動させて、所定の電圧振幅の搬送波を送信するた
めの磁界を発生することが可能な磁気結合回路駆動方式
を提供できる。
気結合回路を構成する２つのコイルをより少ない消費電
力で駆動させて、所定の電圧振幅の搬送波を送信するた
めの磁界を発生することが可能な磁気結合回路駆動方式
を提供できる。
【図１】本発明の第１の実施例に係る磁気結合回路駆動
方式の基本構成の具体例を示す図。
方式の基本構成の具体例を示す図。
【図２】共振回路の損失を調整する方法を説明するため
の図。
の図。
【図３】本発明の第２の実施例に係る磁気結合回路駆動
方式の構成の具体例を示す図。
方式の構成の具体例を示す図。
【図４】搬送波の位相遷移の具体例を示した図。
【図５】本発明の第３の実施例に係る磁気結合回路駆動
方式の構成の具体例を示す図。
方式の構成の具体例を示す図。
【図６】本発明の第４の実施例に係る磁気結合回路駆動
方式の構成の具体例を示す図。
方式の構成の具体例を示す図。
１…正弦交流電源、２…駆動回路、３…コンデンサ、４
…コイル、５…コイル、６…コンデンサ、７…抵抗、９
…ＩＣカード、９ａ…コイル、９ｂ…コイル、１１…切
換スイッチ、１７…論理反転回路、１９…駆動回路、２
２…論理反転回路、２３…駆動回路、３０…駆動回路、
５３…トランジスタ、５４…直流電源、５６…抵抗、５
９…抵抗、６１…トランジスタ。
…コイル、５…コイル、６…コンデンサ、７…抵抗、９
…ＩＣカード、９ａ…コイル、９ｂ…コイル、１１…切
換スイッチ、１７…論理反転回路、１９…駆動回路、２
２…論理反転回路、２３…駆動回路、３０…駆動回路、
５３…トランジスタ、５４…直流電源、５６…抵抗、５
９…抵抗、６１…トランジスタ。
Claims (3)
- 【請求項１】 ２つの共振回路のそれぞれを構成する２
つのコイルが磁気結合されて構成された磁気結合回路を
駆動して前記２つのコイルから所定の磁界を発生させて
送信データに応じて位相を変化させた搬送波を送信する
磁気結合回路駆動方式であって、 前記２つのコイルから強さが等しく、互いに位相が異な
る磁界を発生するための所定の結合状態となるよう前記
２つの共振回路が調整され、前記２つのコイルのうち、
送信データに応じて、一方のコイルのみを励起させ、そ
の励起されたコイルとの相互誘導により、他方のコイル
が励起されて、前記送信データに応じて位相を変化させ
た搬送波を送信することを特徴とする磁気結合回路駆動
方式。 - 【請求項２】 第１の共振回路を構成する第１のコイル
と、第２の共振回路を構成する第２のコイルが磁気結合
されて構成された磁気結合回路を駆動して前記第１のコ
イルと第２のコイルから所定の磁界を発生させて送信デ
ータに応じて位相を変化させた搬送波を送信する磁気結
合回路駆動方式であって、 前記第１、第２のコイルから強さが等しく、互いに位相
が９０°異なる磁界を発生するための所定の結合状態と
なるよう、その第１、第２のコイルの位置、前記第１、
第２の共振回路が調整され、かつ、前記第１の共振回路
と前記第２の共振回路はその共振周波数が等しくなるよ
う調整され、前記第１の共振回路と前記第２の共振回路
のいずれか一方に、一定振幅でかつ前記共振周波数と等
しい周波数の第１の電源信号と、この第１の電源信号と
位相が１８０°異なる第２の電源信号のうちいずれか一
方を、送信データに応じて入力して、前記第１のコイル
と前記第２のコイルのいずれか一方を励起させ、その励
起されたコイルから発生された磁界による相互誘導によ
り、他方のコイルが励起されて、前記送信データに応じ
て位相を変化させた搬送波を送信することを特徴とする
磁気結合回路駆動方式。 - 【請求項３】 ２つの共振回路のそれぞれを構成する２
つのコイルが磁気結合されて構成された磁気結合回路を
駆動して前記２つのコイルから所定の磁界を発生させて
送信データに応じて位相を変化させた搬送波を非接触式
情報記録媒体に送信する磁気結合回路駆動方式であっ
て、 前記２つのコイルから強さが等しく、互いに位相が異な
る磁界を発生するための所定の結合状態となるよう、前
記２つのコイルのそれぞれの中心軸の間隔が前記非接触
式情報記録媒体に具備される磁気結合された２つのコイ
ルのそれぞれの中心軸の間隔より広くなるよう配置し
て、前記２つの共振回路が調整され、前記共振回路を構
成する２つのコイルのうち、送信データに応じて、一方
のコイルのみを励起させ、その励起されたコイルとの相
互誘導により、他方のコイルが励起されて、前記送信デ
ータに応じて位相を変化させた搬送波を前記非接触式情
報記録媒体に送信することを特徴とする磁気結合回路駆
動方式。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6236697A JPH08102701A (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 磁気結合回路駆動方式 |
| DE69527403T DE69527403T2 (de) | 1994-09-30 | 1995-09-15 | Magnetisches Kupplungstreiberschaltungssystem |
| EP95114584A EP0704814B1 (en) | 1994-09-30 | 1995-09-15 | Magnetic coupling circuit-driving system |
| US08/534,939 US5610384A (en) | 1994-09-30 | 1995-09-28 | Magnetic coupling circuit-driving system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6236697A JPH08102701A (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 磁気結合回路駆動方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08102701A true JPH08102701A (ja) | 1996-04-16 |
Family
ID=17004437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6236697A Pending JPH08102701A (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 磁気結合回路駆動方式 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5610384A (ja) |
| EP (1) | EP0704814B1 (ja) |
| JP (1) | JPH08102701A (ja) |
| DE (1) | DE69527403T2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10145987A (ja) * | 1996-09-13 | 1998-05-29 | Hitachi Ltd | 電力伝送システムおよびｉｃカード並びにｉｃカードを用いた情報通信システム |
| JP2005134942A (ja) * | 2003-10-28 | 2005-05-26 | Mitsubishi Materials Corp | Ｒｆｉｄリーダ／ライタ及びアンテナの構造 |
| JP2006157230A (ja) * | 2004-11-26 | 2006-06-15 | Asuka Electron Kk | データ搬送回路 |
| JP2008293332A (ja) * | 2007-05-25 | 2008-12-04 | Tokai Rika Co Ltd | ガラス破損検知装置 |
| JP2009130416A (ja) * | 2007-11-20 | 2009-06-11 | Mitsubishi Electric Corp | 情報入出力装置、電子機器、誘導加熱調理器、情報入出力装置の位置固定方法、情報入出力装置の取り外し方法 |
| JP2012169513A (ja) * | 2011-02-16 | 2012-09-06 | Keio Gijuku | 電子回路 |
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-
1994
- 1994-09-30 JP JP6236697A patent/JPH08102701A/ja active Pending
-
1995
- 1995-09-15 EP EP95114584A patent/EP0704814B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-09-15 DE DE69527403T patent/DE69527403T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-09-28 US US08/534,939 patent/US5610384A/en not_active Expired - Lifetime
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| EP0704814A2 (en) | 1996-04-03 |
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| DE69527403D1 (de) | 2002-08-22 |
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