JP2002099887A

JP2002099887A - 非接触情報記録媒体

Info

Publication number: JP2002099887A
Application number: JP2000292557A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Goto; 祐一後藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2000-09-26
Filing date: 2000-09-26
Publication date: 2002-04-05
Anticipated expiration: 2020-09-26
Also published as: JP3990100B2

Abstract

(57)【要約】【課題】受信した電波に基づく入力電流の変動に比例
して、電圧も大きく変動するので、安定してデータの入
出力が困難であった。【解決手段】非接触情報記録媒体が受信した電波によ
り、内部で生じる電磁誘導から得た入力電流の変動に対
して、対数特性シャントレギュレータ３１は対数特性的
に応答して入力電圧を発生させる。また、シリーズレギ
ュレータ３２は、対数特性シャントレギュレータ３１で
得られた入力電圧から所定の一定電圧を得る。対数特性
シャントレギュレータ３１で得られた入力電圧と、シリ
ーズレギュレータ３２から得られる一定電圧とを基に、
不揮発性メモリ６と外部装置との間でデータの読出し／
書込み動作を行う。

Description

【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、５
３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（請求項１）に係
る非接触情報記録媒体は、電池を内蔵せず、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力を基に、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である。
特に、電磁誘導で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る
シリーズレギュレータとを備えるものである。そして、
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
力電圧と、前記シリーズレギュレータから得られる前記
一定電圧とを基に、前記メモリ回路と前記外部装置との
間でデータの読出し／書込み動作を行うことを特徴とす
る。

【０００９】また、本発明（請求項２）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ることを特徴とする。そして、
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／書込みを行うものである。

【００１０】本発明（請求項３）に係る非接触情報記録
媒体では、対数特性シャントレギュレータが、互いに並
列に配置された複数個のＭＯＳＦＥＴで構成され、前記
ＭＯＳＦＥＴのゲート電圧対ドレイン電流特性を基に、
前記整流回路から得られる前記入力電流の変動に対して
対数特性的に応答し、前記入力電圧を発生させることを
特徴とする。

【００１１】本発明（請求項４）に係る非接触情報記録
媒体では、復調回路が、前記対数特性シャントレギュレ
ータから出力される前記入力電圧の直流成分を再生する
直流再生回路と、前記直流再生回路から得られる前記入
力電圧の直流成分と基準電圧とを比較し、２値化データ
を出力する比較回路とで構成されていることを特徴とす
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。３
１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、ＭＯＳＦ
ＥＴ２１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Ｖ
ｉｎ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Ｉｉ
ｎ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４
２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）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電池を内蔵せず、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
られた電力を基に、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であり、電磁誘導で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るシリーズレギュレータ
とを備え、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
力電圧と、前記シリーズレギュレータから得られる前記
一定電圧とを基に、前記メモリ回路と前記外部装置との
間でデータの読出し／書込み動作を行う非接触情報記録
媒体。
【請求項２】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。
【請求項３】前記対数特性シャントレギュレータは、
互いに並列に配置された複数個のＭＯＳＦＥＴで構成さ
れ、前記ＭＯＳＦＥＴのゲート電圧対ドレイン電流特性
を基に、前記整流回路から得られる前記入力電流の変動
に対して対数特性的に応答し、前記入力電圧を発生させ
ることを特徴とする請求項１または請求項２記載の非接
触情報記録媒体。
【請求項４】前記復調回路は、前記対数特性シャント
レギュレータから出力される前記入力電圧の直流成分を
再生する直流再生回路と、前記直流再生回路から得られ
る前記入力電圧の直流成分と基準電圧とを比較し、２値
化データを出力する比較回路とで構成されていることを
特徴とする請求項２または請求項３記載の非接触情報記
録媒体。