電子機器及び駆動装置
【課題】コンタクト抵抗が大きくなっても良好に動作することが可能な伝送システムを安価に提供できるようにする。
【解決手段】駆動装置側に配設されている第１の接続端子及び第２の接続端子から入力される電気信号から直流電圧を生成して動作する電子機器において、前記第１の接続端子と接触する第１の機器側端子と、前記第２の接続端子と接触する第２の機器側端子とを、所定の面積を有する面状に構成するとともに、電子機器の内部回路に加わる電圧を所定の値に制限するクランプ回路と、前記第１の機器側端子と前記第２の機器側端子に入力される電気信号を直流電圧に変換する整流回路とを設け、前記第１の接続端子と前記第１の機器側端子、及び前記第２の接続端子と前記第２の機器側端子とを、導体接続及び端子間に形成される静電容量を介した容量接続のうち、導体接続か、または両方の並列で接続可能にした。
【解決手段】駆動装置側に配設されている第１の接続端子及び第２の接続端子から入力される電気信号から直流電圧を生成して動作する電子機器において、前記第１の接続端子と接触する第１の機器側端子と、前記第２の接続端子と接触する第２の機器側端子とを、所定の面積を有する面状に構成するとともに、電子機器の内部回路に加わる電圧を所定の値に制限するクランプ回路と、前記第１の機器側端子と前記第２の機器側端子に入力される電気信号を直流電圧に変換する整流回路とを設け、前記第１の接続端子と前記第１の機器側端子、及び前記第２の接続端子と前記第２の機器側端子とを、導体接続及び端子間に形成される静電容量を介した容量接続のうち、導体接続か、または両方の並列で接続可能にした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子機器及び駆動装置に関し、特に、接触端子を介して駆動装置から電子機器に電力及びデータ信号を伝送するために用いて好適な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、近距離通信用のデータキャリアの場合は電源をもたず、動作電力はリーダ／ライタ装置から送られる電力を電源として動作している。このようなデータキャリアシステムにおいて、リーダ／ライタ装置との接続は非接触式と接触式とに大別される。
【０００３】
接触式データキャリアの従来例として、例えば、特許文献１においては、電力、クロック、データの３つの信号を、２線のインターフェースにて伝送することでリーダライタユニットと通信を行う接触式データキャリアが提案されている。
【０００４】
接触式データキャリアとリーダライタ装置との接続部には、接点やコネクタが用いられているが、接続部は簡単に且つ確実にＯＮ−ＯＦＦできることが要求される。しかしながら、接続状態が長期にわたると接続部の電極が汚れたり、異物に影響されたり、コンタクトの電極が酸化したりするために接触不良を起こしてしまい、確実にＯＮ−ＯＦＦできなくなる問題があった。
【０００５】
このような問題点を解消するために、電極を金メッキしたり、ゴミ等がつかないように接続部を密閉構造にする等の工夫や、接触部にバネ性を持たせたりする等の工夫が行われることがある。しかしながら、このように構成するとデータキャリアのコストがアップしてしまう問題があった。そこで、接続部に工夫を施す代わりに駆動電圧を高くした上で、データキャリアに電圧レギュレータを配設し、内部回路への電源供給を安定化することが考えられる。
【０００６】
図４に、データキャリアに電圧レギュレータを配設した接触式伝送システムの一例を示す。
図４において、４１はリーダ／ライタ装置、４２はデータキャリアであり、リーダ／ライタ装置４１とデータキャリア４２は、第１接点部Ｐ１、第２接点部Ｐ２を介して接続され、接触式伝送システムを構成している。
【０００７】
第１接点部Ｐ１は、第１のリーダ／ライタ接点Ｐ１１と第１のデータキャリア接点Ｐ１２とにより構成される。また、第２接点部Ｐ２は、第２のリーダ／ライタ接点Ｐ２１と第２のデータキャリア接点Ｐ２２とにより構成される。第１のデータキャリア接点Ｐ１２と第２のデータキャリア接点Ｐ２２との間に、ダイオードＤ０を介して内部回路４２１が接続されている。
【０００８】
また、内部回路４２１の電源端子ＡとダイオードＤ０との間に電圧レギュレータ４２２が配設されている。さらに、内部回路４２１と並列に第１のコンデンサＣ４１、第２のコンデンサＣ４２が接続されている。第１のコンデンサＣ４１は、一側をダイオードＤ０と電圧レギュレータ４２２との間に接続し、他側を第２のデータキャリア接点Ｐ２２と接続して内部回路４２１と並列に接続されている。また、第２のコンデンサＣ４２は、一側を電圧レギュレータ４２２と内部回路４２１の電源端子Ａとの間に接続され、他側を第２のデータキャリア接点Ｐ２２と接続して内部回路４２１と並列に接続されている。
【０００９】
第１接点部Ｐ１を介してリーダ／ライタ装置４１から送信されるパルス信号を内部回路４２１に供給するために、内部回路４２１の信号入力端子ＢとダイオードＤ０のアノード側が接続されている。また、内部回路４２１の基準電位端子Ｅと第２のデータキャリア接点Ｐ２２とが接続されている。
【００１０】
リーダ／ライタ装置４１においては、内部回路４２１の動作圧より高い電圧を供給する駆動回路４１１が第１のリーダ／ライタ端子Ｐ１１と接続され、基準電位４１２が第２のリーダ／ライタ端子Ｐ２１と接続されている。駆動回路４１１は、第１接点部Ｐ１及び第２接点部Ｐ２を介してデータキャリア４２の内部回路４２１を駆動する電力を供給する。このように、電圧レギュレータ４２２を配設すると、第１接点部Ｐ１及び第２接点部Ｐ２における接触抵抗の許容範囲を広くすることができるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００３−２０８５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
前述のように、第１接点部Ｐ１及び第２接点部Ｐ２において、大きなコンタクト抵抗を許容できるようにするために、駆動電圧を高くし、電圧レギュレータ４２２を配設するとデータキャリア４２のコストがアップしてしまうので、簡易な構成で低価格が要求されるデータキャリアに適用する場合にはコスト的に大きな問題点があった。
【００１３】
例えば、内部回路の動作電圧は３．３Ｖ、動作電流を０．３ｍＡ、消費電力で１ｍＷの場合には、第１接点部Ｐ１及び第２接点部Ｐ２での合計の接触抵抗が１０００ＫΩまで許容するためには、駆動電圧は３００Ｖ以上必要になってしまう。このため、電圧レギュレータ４２２も許容入力が３００Ｖ以上のものを使う必要があるので、データキャリアのコストが高くなってしまう。
本発明は前述の問題点に鑑み、コンタクト抵抗が大きくなっても動作することが可能な電子機器及び駆動装置を安価に提供できるようにすることを目的とする。
また、コンタクト抵抗が大きくなって電子機器への駆動力が小さくなっても良好に動作させることが可能な伝送システムを提供できるようにすることを第２の目的とする。
さらに、さらに周囲への信号の飛びつきを抑えることを第３の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の電子機器は、駆動装置側に配設されている第１の接続端子及び第２の接続端子から入力される電気信号から直流電圧を生成して動作する電子機器であって、前記第１の接続端子と接触する第１の機器側端子と、前記第２の接続端子と接触する第２の機器側端子と、前記第１の機器側端子と前記第２の機器側端子との間に接続された内部回路と、前記内部回路と並列に接続され、前記内部回路に加わる電圧を所定の値に制限するクランプ回路と、前記第１の機器側端子と前記第２の機器側端子に入力される電気信号を直流電圧に変換する整流回路とを有し、前記第１の機器側端子及び前記第２の機器側端子を、所定の面積を有する面状に構成し、前記第１の接続端子と前記第１の機器側端子、及び前記第２の接続端子と前記第２の機器側端子とを、導体接続及び端子間に高抵抗の異物が挟まったり傾いたり、変形したことで隙間が開いて接触抵抗が大きくなったときに形成される静電容量を介した容量接続のうち、導体接続か、または両方の並列で接続可能にしたことを特徴とする。
また、本発明の電子機器の他の特徴とするところは、前記整流回路は、前記第１の接続端子及び第２の接続端子と前記内部回路の電源入力端子との間に配設される第１の整流回路と、前記第１の接続端子及び第２の接続端子と前記内部回路の信号入力端子との間に配設される第２の整流回路と、前記第１の接続端子及び第２の接続端子と前記クランプ回路との間に配設されるとから構成されていることを特徴とする。
また、本発明の電子機器のその他の特徴とするところは、第１の接続端子と第２の接続端子との間に、機器の等価入力容量と合わせて駆動信号の周波数に並列共振させるコイルを接続したことを特徴とする。
【００１５】
本発明の駆動装置は、電子機器側に配設されている第１の機器側端子及び第２の機器側端子を介して高周波の電気信号を出力する駆動装置であって、前記第１の機器側端子と接触する第１の接続端子と、前記第２の機器側端子と接触する第２の接続端子と、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子との間に接続された信号出力回路と、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子から出力する高周波の電気信号を前記信号出力回路に出力する電気信号発生回路と、前記電気信号発生回路と前記信号出力回路との間に配設された整合回路とを有し、前記信号出力回路と前記整合回路とにより並列共振回路を構成し、前記並列共振回路の共振電圧を、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子とに接続される負荷インピーダンスに応じて変化させることを特徴とする。
また、本発明の駆動装置の他の特徴とするところは、前記並列共振回路は、前記第１の接続端子と前記第１の機器側端子との間の接触、及び前記第２の接続端子と前記第２の機器側端との間のいずれかの接触が悪くて共振回路に接続される前記負荷インピーダンスが大きい場合には前記並列共振回路の共振電圧を高くし、両方の接触が良好で前記負荷インピーダンスが小さい場合には前記並列共振回路の共振電圧を低くする。
また、本発明のその他の特徴とするところは、前記第１の接続端子及び前記第２の接続端子を、所定の面積を有する面状に構成し、前記第１の機器側端子と前記第１の接続端子、及び前記第２の機器側端子と前記第２の接続端子とを、導体接続及び容量接続のうち、導体接続、または両方の並列で接続可能にしたことを特徴とする。
また、本発明のその他の特徴とするところは、前記信号出力回路は、高周波の電気信号を差動で出力することを特徴とする。
【００１６】
本発明の伝送システムは、前記に記載の電子機器と、前記に記載の駆動装置とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の電子機器によれば、駆動装置を接続する端子を、所定の面積を有する面状に構成し、駆動装置の端子に対する導体接続及び容量接続のうち、導体接続か、または両方の並列で接続可能にするとともに、接続端子の抵抗値の変動による電圧変動をクランプ回路により所定の範囲に制限するようにしたので、接続端子部分に汚れが付着して導体接続における抵抗値が大きくなった場合には容量接続による接続回路を形成することが可能となる。これにより、コンタクト部における電気接続を確実に確保することが可能な電子機器を提供することができる。
本発明の駆動装置によれば、電子機器側に配設されている第１の機器側端子と接触する第１の接続端子と、電子機器側に配設されている第２の機器側端子と接触する第２の接続端子と、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子との間に接続された信号出力回路と、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子から出力する高周波の電気信号を前記信号出力回路に出力する電気信号発生回路と、前記電気信号発生回路と前記信号出力回路との間に配設された整合回路とを設け、前記信号出力回路と前記整合回路とにより並列共振回路を構成し、前記並列共振回路の共振電圧を、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子とに接続される負荷インピーダンスに応じて変化させるようにしたので、コンタクト部が正常に接触している場合は前記同調回路への負荷インピーダンスが下がることにより、前記並列共振回路の振幅が下がり、前記第１の接続端子と第２の接続端子に過剰な電圧が出力されるのを抑制することができる。また、コンタクト部の接触が不完全で接触抵抗が大きくなって負荷インピーダンスが大きくなった場合には駆動電圧が大きくなるので、コンタクト部の接触抵抗の値が大きくなっても電子機器を良好に駆動することができる。
本発明の伝送システムによれば、電子機器と駆動装置とが接続している状態において、接続端子の抵抗値が変動しても、前記電子機器と駆動装置との電気的な接続状態を良好に確保することができ、前記コンタクト部における接触抵抗の値が大きくなっても大きい接触抵抗と容量の並列回路を介して前記駆動装置が前記電子機器を良好に駆動することができる。
また、駆動を差動の高周波の電気信号で行っているため信号線から容量結合による周囲への飛びつきを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態を示し、伝送システムの構成例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態を示し、伝送システムの第１の変形例を示す図である。
【図３】本発明の実施形態を示し、伝送システムの第２の変形例を示す図である。
【図４】従来例を示し、伝送システムの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態を示す伝送システムの構成例を示す図である。本実施形態の伝送システムは、高周波の電気信号を出力する駆動装置として接触式のリーダ／ライタ装置１１０と、電子機器として接触式のデータキャリア１２０とにより構成され、リーダ／ライタ装置１１０とデータキャリア１２０とは、第１の接続端子装置Ｔ１及び第２の接続端子装置Ｔ２（以降、コンタクトＴ１、Ｔ２とする）を介して接続される。
【００２０】
第１接続端子装置Ｔ１は、リーダ／ライタ装置１１０側（駆動装置側）に接続される第１の接続端子Ｔ１１と、電子機器側に配設され、データキャリア１２０側の内部回路１２１の電源入力端子Ａに、整流回路１２３を介して接続される第１の機器側端子Ｔ１２とにより構成されている。第１の接続端子Ｔ１１及び第１の機器側端子Ｔ１２は、接続相手に所定の面積を持って対向するために所定の面積を有している。このようにして、面接続することにより、後述するようにリーダ／ライタ装置１１０とデータキャリア１２０とを直流的及び交流的に電気接続することが可能となる。
【００２１】
第２の接続端子装置Ｔ２も第１の接続端子装置Ｔ１と同様な構成であり、リーダ／ライタ装置１１０側に接続される第２の接続端子Ｔ２１と、整流回路１２３を介してデータキャリア１２０側の内部回路１２１の基準電位端子Ｅと接続される第２の機器側端子Ｔ２２とにより構成されている。また、内部回路１２１と並列にクランプ回路１２２、及びコンデンサＣ１が配設されている。クランプ回路１２２は、内部回路１２１に加わる電圧を所定の電圧値に制限する。
【００２２】
整流回路１２３は、ダイオードＤ１〜Ｄ２からなる第１の整流回路１２３ａと、ダイオードＤ３〜Ｄ４からなる第２の整流回路１２３ｂと、ダイオードＤ５〜Ｄ８からなる第３の整流回路１２３ｃとにより構成され、入力される交流の電気信号を直流に変換する。
第３の整流回路１２３ｃにおける、タグ内の内部回路１２１の基準電位端子Ｅに接続されるダイオードＤ６、Ｄ８は、第１〜第３の整流回路１２３ａ〜１２３ｃ共通に使われている。
【００２３】
第１の整流回路１２３ａは、ダイオードＤ１、Ｄ２により第１の接続端子装置Ｔ１、第２の接続端子装置Ｔ２から電源入力端子Ａに流れる交流電流を整流して直流電圧を生成する。また、ダイオードＤ３、Ｄ４により構成される第２の整流回路１２３ｂが、第１の接続端子装置Ｔ１、第２の接続端子装置Ｔ２から信号入力端子Ｂに流れる信号電流を整流する。第３の整流回路１２３ｃが、第１の接続端子装置Ｔ１、第２の接続端子装置Ｔ２からクランプ回路１２２に流れる信号電流を整流して直流電圧を生成する。また、信号入力端子Ｂと基準電位との間にコンデンサＣ２が配設され、信号入力端子Ｂに入力されるデータキャリア信号の振幅を安定させている。
【００２４】
第１の整流回路１２３ａは、内部回路１２１の動作電源を安定化して供給するため大容量のＣ１をリップルフィルターとして接続してから内部回路１２１に接続している。
第２の整流回路１２３ｂは、変調を検波するためのもので高周波信号をバイパスするとめのコンデンサＣ２を接続してから内部回路１２１の信号入力端子Ｂに接続している。
第３の整流回路１２３ｃは、クランプ回路１２２に供給するもので整流電圧が所定の電圧を超えたときだけ電圧を制限するため、動作の遅延を与えるコンデンサは接続していない。
上記の様に、整流回路を３つに分けたことでそれぞれの目的に最適の時定数に成るようなコンデンサ接続できる利点がある。
【００２５】
本実施形態においては、整流回路１２３を設けたことにより、リーダ／ライタ装置１１０がデータキャリア１２０を差動の交流信号で駆動させている際に、第１の接続端子装置Ｔ１、第２の接続端子装置Ｔ２に接触不良が発生して接触抵抗の値が大きくなった場合、例えば異物が挟まってコンタクト抵抗値が大きくなった場合においても良好に動作させることができる。
【００２６】
これは、異物が挟まって抵抗値が大きくなった場合には、第１の接続端子装置Ｔ１（第２の接続端子装置Ｔ２も同様）において、第１の接続端子Ｔ１１と第１の機器側端子Ｔ１２とは異物の高さ分だけ隙間を開けて対向することになり、コンタクト電極間に静電容量ができることになる。この静電容量に変位電流が流れるので、電気的には接続状態を確保することが可能となる。これにより、高抵抗の異物が挟まって接触不良が起きたと場合においても、データキャリア１２０を安定して動作させることができる。
【００２７】
本実施形態において、対向する第１の接続端子装置Ｔ１、第２の接続端子装置Ｔ２が所定の面積を有する面状に形成されている。例えば、５ｍｍ角で面積２５ｍｍ2のときに、端子間に３０μの異物が挟まり、接触抵抗が１０００ＫΩと大きくなった場合でも、電極間の静電容量は約７．５ｐFになるので、周波数を１０ＭＨｚとすると、インピーダンスは２１２０Ωで済む。したがって、接点に汚れが付着して接触抵抗値が大きくなっても並列に接続されるコンデンサを介して駆動出来る利点が得られる。
【００２８】
本実施形態のリーダ／ライタ装置１１０は、電気信号発生回路１１１から出力される交流の駆動信号を、等価的に高い出力インピーダンスの信号出力回路１１２で駆動している。信号出力回路１１２は、Ｌ１及びＣ１１より成る並列共振回路で構成され、並列共振回路の共振電圧を第１の接続端子装置Ｔ１、第２の接続端子装置Ｔ２に差動で出力する。また、コンデンサＣ１１と直列にコンデンサＣ１２、Ｃ１３を設け、これらのコンデンサＣ１１、Ｃ１２、Ｃ１３によりインピーダンス整合回路１１３を構成している。この例では、コンデンサＣ１１は、共振回路のコンデンサと、インピーダンス整合回路１１３のコンデンサとを兼用している。
【００２９】
並列共振電圧は、共振周波数で、かつＱが高い場合に、駆動信号のＱ倍の大きな電圧が得られる。このため、コンタクトＴ１、Ｔ２の接触が悪くて接触抵抗値が大きいことにより、共振回路に接続される負荷インピーダンスが大きい場合に、大きな駆動信号が得られる。
【００３０】
一方、コンタクトＴ１、Ｔ２の接触が良い場合は、共振回路の負荷インピーダンスが小さくなって、共振点の電圧が下がる。したがって、コンタクトＴ１、Ｔ２の接触が良い場合に過剰な駆動をしなくなるので、データキャリア１２０に過大な電圧を印加してしまう不都合は発生しない。したがって、コンタクトＴ１、Ｔ２に接触不良が発生しても、データキャリア１２０を駆動する許容範囲を広くすることができる。
【００３１】
この例では、並列共振回路は共振時のインピーダンスが高く、駆動信号源に対してＱ倍の電圧が得られること。また、並列共振回路に並列に負荷が接続されると共振回路が無負荷の時の高い電圧から低い電圧に下がってしまうことを利用している。したがって、データキャリア１２０との接続状態が不完全な場合に整合と共振を合わせておくことで、前述したような効果が得られるようになる。
【００３２】
すなわち、図１に示したリーダ／ライタ装置１１０の信号出力回路１１２は、出力インピーダンスが高いので、負荷インピーダンスが大きいと（コンタクトが接触不良の場合）、駆動出力は大きくなってデータキャリア１２０が駆動不足になりにくい利点がある。
一方、出力インピーダンスが高いので、負荷インピーダンスが小さいと（コンタクトが正常に接触した場合）、駆動出力は小さくなってデータキャリア１２０を過剰に駆動することがない利点がある。これにより、本実施形態の伝送システムによれば、第１の接続端子装置Ｔ１及び第２の接続端子装置Ｔ２において、導体接続及び容量接続のうち、導体接続か、または両方の並列で接続可能となる。
【００３３】
図２は、インピーダンス整合回路１１３の変形例を示し、並列共振回路を構成するコイルＬ１とコンデンサＣ１１との間にインピーダンス整合用のコンデンサＣ１２，Ｃ１３を接続している。
【００３４】
図３は、データキャリア１２０の等価入力容量と合わせて、リーダ／ライタ装置１１０の電気信号発生回路１１１の信号周波数に共振させる共振コイルＬ２を設けた例を示している。このように構成することにより、データキャリア１２０の入力インピーダンスを高くできるので駆動が容易になり、接触抵抗が高くなったり、電極間の容量が小さい場合でも駆動し易くなる利点がある。
リーダ／ライタ装置１１０の共振回路のコイルＬ１からの磁束が、共振コイルＬ２に誘導して電圧が発生すると、第１の接続端子装置Ｔ１、第２の接続端子装置Ｔ２を介しての駆動電圧と干渉するので、コイルＬ１とＬ２の向きを変えたり、離したりしておくのが望ましい。
【００３５】
次に、具体的な計算例を示す。
（計算例−１）
データキャリア１２０の駆動が９Ｖｐｐ以上、１ｍＡｐｐ以上必要な場合、データキャリア１２０の消費電力で１．１ｍＷの場合は、接触端子は等価的に接触抵抗１０００Ｋと、電極間容量７．５ｐＦの並列回路となり、これが２個直列になる。このため、駆動回路としてはこの部分での電圧降下分だけ高く駆動する必要があるが、高くする駆動分は１３Ｖｐｐ程度である。この程度の駆動は、本実施形態においては容易である。
【００３６】
（計算例−２）
データキャリア１２０の駆動が９Ｖｐｐ以上、１ｍＡｐｐ以上必要な場合、データキャリア１２０の消費電力で１．１ｍＷの場合は、接触端子が等価的に接触抵抗１０００ＫΩと電極間容量１ｐＦ（インピーダンスは１０ＭＨｚで１５．９ＫΩ）の並列回路となる。接触端子は２箇所あるので、駆動回路としてはこの部分での電圧降下分を補償するために高く駆動する必要があるが、高くする駆動分は４１Ｖｐｐである。この程度の電圧降下分の補償駆動分は、信号源の振幅が５Ｖｐｐの場合、駆動回路の同調回路のＱが２０以上あれば容易に実現できる範囲である。
【００３７】
本実施形態においては、リーダ／ライタ装置１１０とデータキャリア１２０とは、第１の接続端子装置Ｔ１と第２の接続端子装置Ｔ２とを介して電気的に接続している。したがって、並列共振回路の出力を受けてデータキャリア１２０が動作している状態においては、リーダ／ライタ装置１１０とデータキャリア１２０とは、外部からみると１つの閉回路となっており、コイルＬ１で発生した磁束を外部の駆動に用いてはいない。
また、駆動回路は差動出力になっているので第１、第２の接続端子装置Ｔ１、Ｔ２への信号線は作動信号で逆相の高周波信号のため周囲への飛びつきを抑えられる。
さらには、シールド線や第１、第２の接続端子装置Ｔ１、Ｔ２の周囲に接地電位に接続したガードリングを設けることで周囲への飛びつきを抑えることができる。
【００３８】
さらに、コイルＬ１からの磁束がより確実に漏れないようにするために、トロイダルコア等の閉磁路型のコアを用いたコイルにしたり、磁気シールド型のコイルを用いたりすることが望ましい。このように構成することにより、駆動信号が弱いときに第１の接続端子装置Ｔ１、第２の接続端子装置Ｔ２の接触抵抗の値が大きくなっている状態において共振コイルＬ２との磁界結合による干渉動作を低減することができる。
【００３９】
前述した各実施形態において、コンタクトＴ１、Ｔ２の接触抵抗を下げるために、端子の表面にナノカーボンを配設するのも効果がある。
【００４０】
なお、駆動信号に対して変調する構成、データキャリア１２０からリーダ／ライタ装置１１０が返信を受け取る構成、データキャリア１２０からの返信を返す構成は公知の技術を用いて構成することが可能であるので、前述した実施形態においては省略している。
【符号の説明】
【００４１】
１１０ リーダ／ライタ装置
１１１ 電気信号発生回路
１１２ 信号出力回路
１１３ インピーダンス整合回路
Ｔ１ 第１の接続端子装置
Ｔ１１ 第１のリーダ／ライタ端子
Ｔ１２ 第１のデータキャリア端子
Ｔ２ 第２の接続端子装置
Ｔ２１ 第２のリーダ／ライタ端子
Ｔ２２ 第２のデータキャリア端子
Ｌ１ 並列共振コイル
Ｃ１１ 並列共振コンデンサ
Ｃ１２、Ｃ１２ 整合用コンデンサ
１２０ データキャリア
１２１ 内部回路
１２２ クランプ回路
１２３ 整流回路
１２３ａ 第１の整流回路
１２３ｂ 第２の整流回路
１２３ｃ 第３の整流回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子機器及び駆動装置に関し、特に、接触端子を介して駆動装置から電子機器に電力及びデータ信号を伝送するために用いて好適な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、近距離通信用のデータキャリアの場合は電源をもたず、動作電力はリーダ／ライタ装置から送られる電力を電源として動作している。このようなデータキャリアシステムにおいて、リーダ／ライタ装置との接続は非接触式と接触式とに大別される。
【０００３】
接触式データキャリアの従来例として、例えば、特許文献１においては、電力、クロック、データの３つの信号を、２線のインターフェースにて伝送することでリーダライタユニットと通信を行う接触式データキャリアが提案されている。
【０００４】
接触式データキャリアとリーダライタ装置との接続部には、接点やコネクタが用いられているが、接続部は簡単に且つ確実にＯＮ−ＯＦＦできることが要求される。しかしながら、接続状態が長期にわたると接続部の電極が汚れたり、異物に影響されたり、コンタクトの電極が酸化したりするために接触不良を起こしてしまい、確実にＯＮ−ＯＦＦできなくなる問題があった。
【０００５】
このような問題点を解消するために、電極を金メッキしたり、ゴミ等がつかないように接続部を密閉構造にする等の工夫や、接触部にバネ性を持たせたりする等の工夫が行われることがある。しかしながら、このように構成するとデータキャリアのコストがアップしてしまう問題があった。そこで、接続部に工夫を施す代わりに駆動電圧を高くした上で、データキャリアに電圧レギュレータを配設し、内部回路への電源供給を安定化することが考えられる。
【０００６】
図４に、データキャリアに電圧レギュレータを配設した接触式伝送システムの一例を示す。
図４において、４１はリーダ／ライタ装置、４２はデータキャリアであり、リーダ／ライタ装置４１とデータキャリア４２は、第１接点部Ｐ１、第２接点部Ｐ２を介して接続され、接触式伝送システムを構成している。
【０００７】
第１接点部Ｐ１は、第１のリーダ／ライタ接点Ｐ１１と第１のデータキャリア接点Ｐ１２とにより構成される。また、第２接点部Ｐ２は、第２のリーダ／ライタ接点Ｐ２１と第２のデータキャリア接点Ｐ２２とにより構成される。第１のデータキャリア接点Ｐ１２と第２のデータキャリア接点Ｐ２２との間に、ダイオードＤ０を介して内部回路４２１が接続されている。
【０００８】
また、内部回路４２１の電源端子ＡとダイオードＤ０との間に電圧レギュレータ４２２が配設されている。さらに、内部回路４２１と並列に第１のコンデンサＣ４１、第２のコンデンサＣ４２が接続されている。第１のコンデンサＣ４１は、一側をダイオードＤ０と電圧レギュレータ４２２との間に接続し、他側を第２のデータキャリア接点Ｐ２２と接続して内部回路４２１と並列に接続されている。また、第２のコンデンサＣ４２は、一側を電圧レギュレータ４２２と内部回路４２１の電源端子Ａとの間に接続され、他側を第２のデータキャリア接点Ｐ２２と接続して内部回路４２１と並列に接続されている。
【０００９】
第１接点部Ｐ１を介してリーダ／ライタ装置４１から送信されるパルス信号を内部回路４２１に供給するために、内部回路４２１の信号入力端子ＢとダイオードＤ０のアノード側が接続されている。また、内部回路４２１の基準電位端子Ｅと第２のデータキャリア接点Ｐ２２とが接続されている。
【００１０】
リーダ／ライタ装置４１においては、内部回路４２１の動作圧より高い電圧を供給する駆動回路４１１が第１のリーダ／ライタ端子Ｐ１１と接続され、基準電位４１２が第２のリーダ／ライタ端子Ｐ２１と接続されている。駆動回路４１１は、第１接点部Ｐ１及び第２接点部Ｐ２を介してデータキャリア４２の内部回路４２１を駆動する電力を供給する。このように、電圧レギュレータ４２２を配設すると、第１接点部Ｐ１及び第２接点部Ｐ２における接触抵抗の許容範囲を広くすることができるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００３−２０８５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
前述のように、第１接点部Ｐ１及び第２接点部Ｐ２において、大きなコンタクト抵抗を許容できるようにするために、駆動電圧を高くし、電圧レギュレータ４２２を配設するとデータキャリア４２のコストがアップしてしまうので、簡易な構成で低価格が要求されるデータキャリアに適用する場合にはコスト的に大きな問題点があった。
【００１３】
例えば、内部回路の動作電圧は３．３Ｖ、動作電流を０．３ｍＡ、消費電力で１ｍＷの場合には、第１接点部Ｐ１及び第２接点部Ｐ２での合計の接触抵抗が１０００ＫΩまで許容するためには、駆動電圧は３００Ｖ以上必要になってしまう。このため、電圧レギュレータ４２２も許容入力が３００Ｖ以上のものを使う必要があるので、データキャリアのコストが高くなってしまう。
本発明は前述の問題点に鑑み、コンタクト抵抗が大きくなっても動作することが可能な電子機器及び駆動装置を安価に提供できるようにすることを目的とする。
また、コンタクト抵抗が大きくなって電子機器への駆動力が小さくなっても良好に動作させることが可能な伝送システムを提供できるようにすることを第２の目的とする。
さらに、さらに周囲への信号の飛びつきを抑えることを第３の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の電子機器は、駆動装置側に配設されている第１の接続端子及び第２の接続端子から入力される電気信号から直流電圧を生成して動作する電子機器であって、前記第１の接続端子と接触する第１の機器側端子と、前記第２の接続端子と接触する第２の機器側端子と、前記第１の機器側端子と前記第２の機器側端子との間に接続された内部回路と、前記内部回路と並列に接続され、前記内部回路に加わる電圧を所定の値に制限するクランプ回路と、前記第１の機器側端子と前記第２の機器側端子に入力される電気信号を直流電圧に変換する整流回路とを有し、前記第１の機器側端子及び前記第２の機器側端子を、所定の面積を有する面状に構成し、前記第１の接続端子と前記第１の機器側端子、及び前記第２の接続端子と前記第２の機器側端子とを、導体接続及び端子間に高抵抗の異物が挟まったり傾いたり、変形したことで隙間が開いて接触抵抗が大きくなったときに形成される静電容量を介した容量接続のうち、導体接続か、または両方の並列で接続可能にしたことを特徴とする。
また、本発明の電子機器の他の特徴とするところは、前記整流回路は、前記第１の接続端子及び第２の接続端子と前記内部回路の電源入力端子との間に配設される第１の整流回路と、前記第１の接続端子及び第２の接続端子と前記内部回路の信号入力端子との間に配設される第２の整流回路と、前記第１の接続端子及び第２の接続端子と前記クランプ回路との間に配設されるとから構成されていることを特徴とする。
また、本発明の電子機器のその他の特徴とするところは、第１の接続端子と第２の接続端子との間に、機器の等価入力容量と合わせて駆動信号の周波数に並列共振させるコイルを接続したことを特徴とする。
【００１５】
本発明の駆動装置は、電子機器側に配設されている第１の機器側端子及び第２の機器側端子を介して高周波の電気信号を出力する駆動装置であって、前記第１の機器側端子と接触する第１の接続端子と、前記第２の機器側端子と接触する第２の接続端子と、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子との間に接続された信号出力回路と、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子から出力する高周波の電気信号を前記信号出力回路に出力する電気信号発生回路と、前記電気信号発生回路と前記信号出力回路との間に配設された整合回路とを有し、前記信号出力回路と前記整合回路とにより並列共振回路を構成し、前記並列共振回路の共振電圧を、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子とに接続される負荷インピーダンスに応じて変化させることを特徴とする。
また、本発明の駆動装置の他の特徴とするところは、前記並列共振回路は、前記第１の接続端子と前記第１の機器側端子との間の接触、及び前記第２の接続端子と前記第２の機器側端との間のいずれかの接触が悪くて共振回路に接続される前記負荷インピーダンスが大きい場合には前記並列共振回路の共振電圧を高くし、両方の接触が良好で前記負荷インピーダンスが小さい場合には前記並列共振回路の共振電圧を低くする。
また、本発明のその他の特徴とするところは、前記第１の接続端子及び前記第２の接続端子を、所定の面積を有する面状に構成し、前記第１の機器側端子と前記第１の接続端子、及び前記第２の機器側端子と前記第２の接続端子とを、導体接続及び容量接続のうち、導体接続、または両方の並列で接続可能にしたことを特徴とする。
また、本発明のその他の特徴とするところは、前記信号出力回路は、高周波の電気信号を差動で出力することを特徴とする。
【００１６】
本発明の伝送システムは、前記に記載の電子機器と、前記に記載の駆動装置とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の電子機器によれば、駆動装置を接続する端子を、所定の面積を有する面状に構成し、駆動装置の端子に対する導体接続及び容量接続のうち、導体接続か、または両方の並列で接続可能にするとともに、接続端子の抵抗値の変動による電圧変動をクランプ回路により所定の範囲に制限するようにしたので、接続端子部分に汚れが付着して導体接続における抵抗値が大きくなった場合には容量接続による接続回路を形成することが可能となる。これにより、コンタクト部における電気接続を確実に確保することが可能な電子機器を提供することができる。
本発明の駆動装置によれば、電子機器側に配設されている第１の機器側端子と接触する第１の接続端子と、電子機器側に配設されている第２の機器側端子と接触する第２の接続端子と、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子との間に接続された信号出力回路と、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子から出力する高周波の電気信号を前記信号出力回路に出力する電気信号発生回路と、前記電気信号発生回路と前記信号出力回路との間に配設された整合回路とを設け、前記信号出力回路と前記整合回路とにより並列共振回路を構成し、前記並列共振回路の共振電圧を、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子とに接続される負荷インピーダンスに応じて変化させるようにしたので、コンタクト部が正常に接触している場合は前記同調回路への負荷インピーダンスが下がることにより、前記並列共振回路の振幅が下がり、前記第１の接続端子と第２の接続端子に過剰な電圧が出力されるのを抑制することができる。また、コンタクト部の接触が不完全で接触抵抗が大きくなって負荷インピーダンスが大きくなった場合には駆動電圧が大きくなるので、コンタクト部の接触抵抗の値が大きくなっても電子機器を良好に駆動することができる。
本発明の伝送システムによれば、電子機器と駆動装置とが接続している状態において、接続端子の抵抗値が変動しても、前記電子機器と駆動装置との電気的な接続状態を良好に確保することができ、前記コンタクト部における接触抵抗の値が大きくなっても大きい接触抵抗と容量の並列回路を介して前記駆動装置が前記電子機器を良好に駆動することができる。
また、駆動を差動の高周波の電気信号で行っているため信号線から容量結合による周囲への飛びつきを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態を示し、伝送システムの構成例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態を示し、伝送システムの第１の変形例を示す図である。
【図３】本発明の実施形態を示し、伝送システムの第２の変形例を示す図である。
【図４】従来例を示し、伝送システムの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態を示す伝送システムの構成例を示す図である。本実施形態の伝送システムは、高周波の電気信号を出力する駆動装置として接触式のリーダ／ライタ装置１１０と、電子機器として接触式のデータキャリア１２０とにより構成され、リーダ／ライタ装置１１０とデータキャリア１２０とは、第１の接続端子装置Ｔ１及び第２の接続端子装置Ｔ２（以降、コンタクトＴ１、Ｔ２とする）を介して接続される。
【００２０】
第１接続端子装置Ｔ１は、リーダ／ライタ装置１１０側（駆動装置側）に接続される第１の接続端子Ｔ１１と、電子機器側に配設され、データキャリア１２０側の内部回路１２１の電源入力端子Ａに、整流回路１２３を介して接続される第１の機器側端子Ｔ１２とにより構成されている。第１の接続端子Ｔ１１及び第１の機器側端子Ｔ１２は、接続相手に所定の面積を持って対向するために所定の面積を有している。このようにして、面接続することにより、後述するようにリーダ／ライタ装置１１０とデータキャリア１２０とを直流的及び交流的に電気接続することが可能となる。
【００２１】
第２の接続端子装置Ｔ２も第１の接続端子装置Ｔ１と同様な構成であり、リーダ／ライタ装置１１０側に接続される第２の接続端子Ｔ２１と、整流回路１２３を介してデータキャリア１２０側の内部回路１２１の基準電位端子Ｅと接続される第２の機器側端子Ｔ２２とにより構成されている。また、内部回路１２１と並列にクランプ回路１２２、及びコンデンサＣ１が配設されている。クランプ回路１２２は、内部回路１２１に加わる電圧を所定の電圧値に制限する。
【００２２】
整流回路１２３は、ダイオードＤ１〜Ｄ２からなる第１の整流回路１２３ａと、ダイオードＤ３〜Ｄ４からなる第２の整流回路１２３ｂと、ダイオードＤ５〜Ｄ８からなる第３の整流回路１２３ｃとにより構成され、入力される交流の電気信号を直流に変換する。
第３の整流回路１２３ｃにおける、タグ内の内部回路１２１の基準電位端子Ｅに接続されるダイオードＤ６、Ｄ８は、第１〜第３の整流回路１２３ａ〜１２３ｃ共通に使われている。
【００２３】
第１の整流回路１２３ａは、ダイオードＤ１、Ｄ２により第１の接続端子装置Ｔ１、第２の接続端子装置Ｔ２から電源入力端子Ａに流れる交流電流を整流して直流電圧を生成する。また、ダイオードＤ３、Ｄ４により構成される第２の整流回路１２３ｂが、第１の接続端子装置Ｔ１、第２の接続端子装置Ｔ２から信号入力端子Ｂに流れる信号電流を整流する。第３の整流回路１２３ｃが、第１の接続端子装置Ｔ１、第２の接続端子装置Ｔ２からクランプ回路１２２に流れる信号電流を整流して直流電圧を生成する。また、信号入力端子Ｂと基準電位との間にコンデンサＣ２が配設され、信号入力端子Ｂに入力されるデータキャリア信号の振幅を安定させている。
【００２４】
第１の整流回路１２３ａは、内部回路１２１の動作電源を安定化して供給するため大容量のＣ１をリップルフィルターとして接続してから内部回路１２１に接続している。
第２の整流回路１２３ｂは、変調を検波するためのもので高周波信号をバイパスするとめのコンデンサＣ２を接続してから内部回路１２１の信号入力端子Ｂに接続している。
第３の整流回路１２３ｃは、クランプ回路１２２に供給するもので整流電圧が所定の電圧を超えたときだけ電圧を制限するため、動作の遅延を与えるコンデンサは接続していない。
上記の様に、整流回路を３つに分けたことでそれぞれの目的に最適の時定数に成るようなコンデンサ接続できる利点がある。
【００２５】
本実施形態においては、整流回路１２３を設けたことにより、リーダ／ライタ装置１１０がデータキャリア１２０を差動の交流信号で駆動させている際に、第１の接続端子装置Ｔ１、第２の接続端子装置Ｔ２に接触不良が発生して接触抵抗の値が大きくなった場合、例えば異物が挟まってコンタクト抵抗値が大きくなった場合においても良好に動作させることができる。
【００２６】
これは、異物が挟まって抵抗値が大きくなった場合には、第１の接続端子装置Ｔ１（第２の接続端子装置Ｔ２も同様）において、第１の接続端子Ｔ１１と第１の機器側端子Ｔ１２とは異物の高さ分だけ隙間を開けて対向することになり、コンタクト電極間に静電容量ができることになる。この静電容量に変位電流が流れるので、電気的には接続状態を確保することが可能となる。これにより、高抵抗の異物が挟まって接触不良が起きたと場合においても、データキャリア１２０を安定して動作させることができる。
【００２７】
本実施形態において、対向する第１の接続端子装置Ｔ１、第２の接続端子装置Ｔ２が所定の面積を有する面状に形成されている。例えば、５ｍｍ角で面積２５ｍｍ2のときに、端子間に３０μの異物が挟まり、接触抵抗が１０００ＫΩと大きくなった場合でも、電極間の静電容量は約７．５ｐFになるので、周波数を１０ＭＨｚとすると、インピーダンスは２１２０Ωで済む。したがって、接点に汚れが付着して接触抵抗値が大きくなっても並列に接続されるコンデンサを介して駆動出来る利点が得られる。
【００２８】
本実施形態のリーダ／ライタ装置１１０は、電気信号発生回路１１１から出力される交流の駆動信号を、等価的に高い出力インピーダンスの信号出力回路１１２で駆動している。信号出力回路１１２は、Ｌ１及びＣ１１より成る並列共振回路で構成され、並列共振回路の共振電圧を第１の接続端子装置Ｔ１、第２の接続端子装置Ｔ２に差動で出力する。また、コンデンサＣ１１と直列にコンデンサＣ１２、Ｃ１３を設け、これらのコンデンサＣ１１、Ｃ１２、Ｃ１３によりインピーダンス整合回路１１３を構成している。この例では、コンデンサＣ１１は、共振回路のコンデンサと、インピーダンス整合回路１１３のコンデンサとを兼用している。
【００２９】
並列共振電圧は、共振周波数で、かつＱが高い場合に、駆動信号のＱ倍の大きな電圧が得られる。このため、コンタクトＴ１、Ｔ２の接触が悪くて接触抵抗値が大きいことにより、共振回路に接続される負荷インピーダンスが大きい場合に、大きな駆動信号が得られる。
【００３０】
一方、コンタクトＴ１、Ｔ２の接触が良い場合は、共振回路の負荷インピーダンスが小さくなって、共振点の電圧が下がる。したがって、コンタクトＴ１、Ｔ２の接触が良い場合に過剰な駆動をしなくなるので、データキャリア１２０に過大な電圧を印加してしまう不都合は発生しない。したがって、コンタクトＴ１、Ｔ２に接触不良が発生しても、データキャリア１２０を駆動する許容範囲を広くすることができる。
【００３１】
この例では、並列共振回路は共振時のインピーダンスが高く、駆動信号源に対してＱ倍の電圧が得られること。また、並列共振回路に並列に負荷が接続されると共振回路が無負荷の時の高い電圧から低い電圧に下がってしまうことを利用している。したがって、データキャリア１２０との接続状態が不完全な場合に整合と共振を合わせておくことで、前述したような効果が得られるようになる。
【００３２】
すなわち、図１に示したリーダ／ライタ装置１１０の信号出力回路１１２は、出力インピーダンスが高いので、負荷インピーダンスが大きいと（コンタクトが接触不良の場合）、駆動出力は大きくなってデータキャリア１２０が駆動不足になりにくい利点がある。
一方、出力インピーダンスが高いので、負荷インピーダンスが小さいと（コンタクトが正常に接触した場合）、駆動出力は小さくなってデータキャリア１２０を過剰に駆動することがない利点がある。これにより、本実施形態の伝送システムによれば、第１の接続端子装置Ｔ１及び第２の接続端子装置Ｔ２において、導体接続及び容量接続のうち、導体接続か、または両方の並列で接続可能となる。
【００３３】
図２は、インピーダンス整合回路１１３の変形例を示し、並列共振回路を構成するコイルＬ１とコンデンサＣ１１との間にインピーダンス整合用のコンデンサＣ１２，Ｃ１３を接続している。
【００３４】
図３は、データキャリア１２０の等価入力容量と合わせて、リーダ／ライタ装置１１０の電気信号発生回路１１１の信号周波数に共振させる共振コイルＬ２を設けた例を示している。このように構成することにより、データキャリア１２０の入力インピーダンスを高くできるので駆動が容易になり、接触抵抗が高くなったり、電極間の容量が小さい場合でも駆動し易くなる利点がある。
リーダ／ライタ装置１１０の共振回路のコイルＬ１からの磁束が、共振コイルＬ２に誘導して電圧が発生すると、第１の接続端子装置Ｔ１、第２の接続端子装置Ｔ２を介しての駆動電圧と干渉するので、コイルＬ１とＬ２の向きを変えたり、離したりしておくのが望ましい。
【００３５】
次に、具体的な計算例を示す。
（計算例−１）
データキャリア１２０の駆動が９Ｖｐｐ以上、１ｍＡｐｐ以上必要な場合、データキャリア１２０の消費電力で１．１ｍＷの場合は、接触端子は等価的に接触抵抗１０００Ｋと、電極間容量７．５ｐＦの並列回路となり、これが２個直列になる。このため、駆動回路としてはこの部分での電圧降下分だけ高く駆動する必要があるが、高くする駆動分は１３Ｖｐｐ程度である。この程度の駆動は、本実施形態においては容易である。
【００３６】
（計算例−２）
データキャリア１２０の駆動が９Ｖｐｐ以上、１ｍＡｐｐ以上必要な場合、データキャリア１２０の消費電力で１．１ｍＷの場合は、接触端子が等価的に接触抵抗１０００ＫΩと電極間容量１ｐＦ（インピーダンスは１０ＭＨｚで１５．９ＫΩ）の並列回路となる。接触端子は２箇所あるので、駆動回路としてはこの部分での電圧降下分を補償するために高く駆動する必要があるが、高くする駆動分は４１Ｖｐｐである。この程度の電圧降下分の補償駆動分は、信号源の振幅が５Ｖｐｐの場合、駆動回路の同調回路のＱが２０以上あれば容易に実現できる範囲である。
【００３７】
本実施形態においては、リーダ／ライタ装置１１０とデータキャリア１２０とは、第１の接続端子装置Ｔ１と第２の接続端子装置Ｔ２とを介して電気的に接続している。したがって、並列共振回路の出力を受けてデータキャリア１２０が動作している状態においては、リーダ／ライタ装置１１０とデータキャリア１２０とは、外部からみると１つの閉回路となっており、コイルＬ１で発生した磁束を外部の駆動に用いてはいない。
また、駆動回路は差動出力になっているので第１、第２の接続端子装置Ｔ１、Ｔ２への信号線は作動信号で逆相の高周波信号のため周囲への飛びつきを抑えられる。
さらには、シールド線や第１、第２の接続端子装置Ｔ１、Ｔ２の周囲に接地電位に接続したガードリングを設けることで周囲への飛びつきを抑えることができる。
【００３８】
さらに、コイルＬ１からの磁束がより確実に漏れないようにするために、トロイダルコア等の閉磁路型のコアを用いたコイルにしたり、磁気シールド型のコイルを用いたりすることが望ましい。このように構成することにより、駆動信号が弱いときに第１の接続端子装置Ｔ１、第２の接続端子装置Ｔ２の接触抵抗の値が大きくなっている状態において共振コイルＬ２との磁界結合による干渉動作を低減することができる。
【００３９】
前述した各実施形態において、コンタクトＴ１、Ｔ２の接触抵抗を下げるために、端子の表面にナノカーボンを配設するのも効果がある。
【００４０】
なお、駆動信号に対して変調する構成、データキャリア１２０からリーダ／ライタ装置１１０が返信を受け取る構成、データキャリア１２０からの返信を返す構成は公知の技術を用いて構成することが可能であるので、前述した実施形態においては省略している。
【符号の説明】
【００４１】
１１０ リーダ／ライタ装置
１１１ 電気信号発生回路
１１２ 信号出力回路
１１３ インピーダンス整合回路
Ｔ１ 第１の接続端子装置
Ｔ１１ 第１のリーダ／ライタ端子
Ｔ１２ 第１のデータキャリア端子
Ｔ２ 第２の接続端子装置
Ｔ２１ 第２のリーダ／ライタ端子
Ｔ２２ 第２のデータキャリア端子
Ｌ１ 並列共振コイル
Ｃ１１ 並列共振コンデンサ
Ｃ１２、Ｃ１２ 整合用コンデンサ
１２０ データキャリア
１２１ 内部回路
１２２ クランプ回路
１２３ 整流回路
１２３ａ 第１の整流回路
１２３ｂ 第２の整流回路
１２３ｃ 第３の整流回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動装置側に配設されている第１の接続端子及び第２の接続端子から入力される電気信号から直流電圧を生成して動作する電子機器であって、
前記第１の接続端子と接触する第１の機器側端子と、
前記第２の接続端子と接触する第２の機器側端子と、
前記第１の機器側端子と前記第２の機器側端子との間に接続された内部回路と、前記内部回路と並列に接続され、前記内部回路に加わる電圧を所定の値に制限するクランプ回路と、
前記第１の機器側端子と前記第２の機器側端子に入力される電気信号を直流電圧に変換する整流回路とを有し、
前記第１の機器側端子及び前記第２の機器側端子を、所定の面積を有する面状に構成し、前記第１の接続端子と前記第１の機器側端子、及び前記第２の接続端子と前記第２の機器側端子とを、導体接続及び端子間に高抵抗の異物が挟まったり傾いたり、変形したことで隙間が開いて接触抵抗が大きくなったときに形成される静電容量を介した容量接続のうち、導体接続か、または両方の並列で接続可能にしたことを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記整流回路は、前記第１の接続端子及び第２の接続端子と前記内部回路の電源入力端子との間に配設される第１の整流回路と、前記第１の接続端子及び第２の接続端子と前記内部回路の信号入力端子との間に配設される第２の整流回路と、前記第１の接続端子及び第２の接続端子と前記クランプ回路との間に配設されるとから構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記第１の接続端子と第２の接続端子との間に、機器の等価入力容量と合わせて駆動信号の周波数に並列共振させるコイルを接続したことを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器。
【請求項４】
電子機器側に配設されている第１の機器側端子及び第２の機器側端子を介して高周波の電気信号を出力する駆動装置であって、
前記第１の機器側端子と接触する第１の接続端子と、
前記第２の機器側端子と接触する第２の接続端子と、
前記第１の接続端子と前記第２の接続端子との間に接続された信号出力回路と、
前記第１の接続端子と前記第２の接続端子から出力する高周波の電気信号を前記信号出力回路に出力する電気信号発生回路と、
前記電気信号発生回路と前記信号出力回路との間に配設された整合回路とを有し、
前記信号出力回路と前記整合回路とにより並列共振回路を構成し、前記並列共振回路の共振電圧を、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子とに接続される負荷インピーダンスに応じて変化させることを特徴とする駆動装置。
【請求項５】
前記並列共振回路は、前記第１の接続端子と前記第１の機器側端子との間の接触、及び前記第２の接続端子と前記第２の機器側端との間のいずれかの接触が悪くて共振回路に接続される前記負荷インピーダンスが大きい場合には前記並列共振回路の共振電圧を高くし、両方の接触が良好で前記負荷インピーダンスが小さい場合には前記並列共振回路の共振電圧を低くすることを特徴とする請求項４に記載の駆動装置。
【請求項６】
前記第１の接続端子及び前記第２の接続端子を、所定の面積を有する面状に構成し、前記第１の機器側端子と前記第１の接続端子、及び前記第２の機器側端子と前記第２の接続端子とを、導体接続及び容量接続のうち、導体接続、または両方の並列で接続可能にしたことを特徴とする請求項４または５に記載の駆動装置。
【請求項７】
前記信号出力回路は、高周波の電気信号を差動で出力することを特徴とする請求項４〜６の何れか１項に記載の駆動装置。
【請求項８】
請求項１〜３の何れか１項に記載の電子機器と、請求項４〜７の何れか１項に記載の駆動装置とを有することを特徴とする伝送システム。
【請求項１】
駆動装置側に配設されている第１の接続端子及び第２の接続端子から入力される電気信号から直流電圧を生成して動作する電子機器であって、
前記第１の接続端子と接触する第１の機器側端子と、
前記第２の接続端子と接触する第２の機器側端子と、
前記第１の機器側端子と前記第２の機器側端子との間に接続された内部回路と、前記内部回路と並列に接続され、前記内部回路に加わる電圧を所定の値に制限するクランプ回路と、
前記第１の機器側端子と前記第２の機器側端子に入力される電気信号を直流電圧に変換する整流回路とを有し、
前記第１の機器側端子及び前記第２の機器側端子を、所定の面積を有する面状に構成し、前記第１の接続端子と前記第１の機器側端子、及び前記第２の接続端子と前記第２の機器側端子とを、導体接続及び端子間に高抵抗の異物が挟まったり傾いたり、変形したことで隙間が開いて接触抵抗が大きくなったときに形成される静電容量を介した容量接続のうち、導体接続か、または両方の並列で接続可能にしたことを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記整流回路は、前記第１の接続端子及び第２の接続端子と前記内部回路の電源入力端子との間に配設される第１の整流回路と、前記第１の接続端子及び第２の接続端子と前記内部回路の信号入力端子との間に配設される第２の整流回路と、前記第１の接続端子及び第２の接続端子と前記クランプ回路との間に配設されるとから構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記第１の接続端子と第２の接続端子との間に、機器の等価入力容量と合わせて駆動信号の周波数に並列共振させるコイルを接続したことを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器。
【請求項４】
電子機器側に配設されている第１の機器側端子及び第２の機器側端子を介して高周波の電気信号を出力する駆動装置であって、
前記第１の機器側端子と接触する第１の接続端子と、
前記第２の機器側端子と接触する第２の接続端子と、
前記第１の接続端子と前記第２の接続端子との間に接続された信号出力回路と、
前記第１の接続端子と前記第２の接続端子から出力する高周波の電気信号を前記信号出力回路に出力する電気信号発生回路と、
前記電気信号発生回路と前記信号出力回路との間に配設された整合回路とを有し、
前記信号出力回路と前記整合回路とにより並列共振回路を構成し、前記並列共振回路の共振電圧を、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子とに接続される負荷インピーダンスに応じて変化させることを特徴とする駆動装置。
【請求項５】
前記並列共振回路は、前記第１の接続端子と前記第１の機器側端子との間の接触、及び前記第２の接続端子と前記第２の機器側端との間のいずれかの接触が悪くて共振回路に接続される前記負荷インピーダンスが大きい場合には前記並列共振回路の共振電圧を高くし、両方の接触が良好で前記負荷インピーダンスが小さい場合には前記並列共振回路の共振電圧を低くすることを特徴とする請求項４に記載の駆動装置。
【請求項６】
前記第１の接続端子及び前記第２の接続端子を、所定の面積を有する面状に構成し、前記第１の機器側端子と前記第１の接続端子、及び前記第２の機器側端子と前記第２の接続端子とを、導体接続及び容量接続のうち、導体接続、または両方の並列で接続可能にしたことを特徴とする請求項４または５に記載の駆動装置。
【請求項７】
前記信号出力回路は、高周波の電気信号を差動で出力することを特徴とする請求項４〜６の何れか１項に記載の駆動装置。
【請求項８】
請求項１〜３の何れか１項に記載の電子機器と、請求項４〜７の何れか１項に記載の駆動装置とを有することを特徴とする伝送システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−１２３７３５（Ｐ２０１１−１２３７３５Ａ）
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８１７４１（Ｐ２００９−２８１７４１）
【出願日】平成２１年１２月１１日（２００９．１２．１１）
【出願人】（５９９０９８８５１）吉川アールエフシステム株式会社 (23)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１１日（２００９．１２．１１）
【出願人】（５９９０９８８５１）吉川アールエフシステム株式会社 (23)
【Ｆターム（参考）】
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