(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
回路素子が実装される回路基板であって無線通信用のアンテナを構成するためのアンテナパターンと前記回路素子を駆動するための回路パターンとが形成される回路基板を備え、
前記回路パターンは、前記回路素子への電流供給時に電流が互いに逆方向に流れるように並行に位置して折り返すように連結する往路側パターン部および復路側パターン部を有し、
前記往路側パターン部および前記復路側パターン部は、前記アンテナパターンの発生磁界の影響を受ける範囲の少なくとも一部において、電流供給時に発生する磁界が互いに打ち消し合うように配置され、
前記往路側パターン部および前記復路側パターン部は、グランドパターンと異なる電流供給用のパターンとして構成されることを特徴とする情報読取装置。
前記アンテナパターンおよび前記回路パターンは、前記アンテナパターンが形成する閉ループと前記回路パターンが形成する閉ループとが互いに閉ループの外側に位置するように配置されることを特徴とする請求項1に記載の情報読取装置。
前記回路基板には、余剰電流を分流することで生成した定電圧を前記回路素子に供給する駆動手段が実装されることを特徴とする請求項1または2に記載の情報読取装置。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、上述のように無線通信機能に加えて他の機能を兼ね備える情報読取装置では、その他の機能を兼備するために装置が大型化してしまう場合がある。例えば、無線通信機能および光学的情報読取機能を兼ね備える情報読取装置では、情報コードからの反射光を取り込む読取口(光学的開口)の周囲に無線通信用のアンテナや情報コードを照らす照明用LED等を配置したいという要求がある。このような構成では、情報読取装置の小型化を図りつつ大きな情報コードでも容易に読み取れるように読取口を大きくするには、読取口の周囲にアンテナやLED等を少スペースにまとめて配置することが必要となる。また、無線通信機能のみを有する情報読取装置であっても、読取結果等を報知するためのLED等をアンテナとともに少スペースにまとめて配置する場合がある。
【0005】
図12は、同一の基板に形成されるアンテナパターン100と回路パターン110との位置関係を示す模式図であり、
図12(A)は回路パターン110による閉ループがアンテナパターン100による閉ループを内側に含む場合を示し、
図12(B)はアンテナパターン100による閉ループが回路パターン110による閉ループを内側に含む場合を示す。
例えば、情報読取装置の小型化を図るため、読取口の周囲に配置される回路基板にアンテナを構成するためのアンテナパターンを形成するとともにLED等を実装することが考えられる。しかしながら、回路基板にアンテナパターンとLED等用の回路パターンとを近接して配置する必要があるため、アンテナパターンの発生磁界と回路パターンが構成する閉ループによる発生磁界とが互いに影響を与える場合がある。
【0006】
例えば、
図12(A)に示すように、アンテナパターン100の外側に2つのLED111,112が近接して配置されることから回路パターン110による閉ループがアンテナパターン100による閉ループを内側に含むように配置される場合を想定する。この場合、無線通信時にLEDを発光等させると、アンテナパターン100の発生磁界Moと回路パターン110の発生磁界M1とが互いに影響してしまう。また、
図12(B)に示すように、アンテナパターン100の内側に2つのLED111,112が近接して配置されることからアンテナパターン100による閉ループが回路パターン110による閉ループを含むように配置される場合でも、アンテナパターン100の発生磁界Moと回路パターン110の発生磁界M1とが互いに影響してしまう。そうすると、LED等の駆動がアンテナへのノイズの要因となる可能性があるだけでなく、無線通信時にLED等が意図しない駆動をする可能性がある。
【0007】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、アンテナパターンと回路パターンとによりそれぞれ閉ループが形成される回路基板について互いの磁界の影響を抑制しつつ小型化を図り得る情報読取装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するため、特許請求の範囲の請求項1に記載の情報読取装置は、回路素子(21a〜21d,22a〜22d,93,94,95a〜95d)が実装される回路基板(50,50a,50b)であって無線通信用のアンテナ(24)を構成するためのアンテナパターン(53)と前記回路素子を駆動するための回路パターン(60,60a,60b)とが形成される回路基板を備え、前記回路パターンは、前記回路素子への電流供給時に電流が互いに逆方向に流れるように並行に位置
して折り返すように連結する往路側パターン部(91,91a)および復路側パターン部(92,92a)を有し、前記往路側パターン部および前記復路側パターン部は、前記アンテナパターンの発生磁界の影響を受ける範囲の少なくとも一部(S,S1,S2)において、電流供給時に発生する磁界が互いに打ち消し合うように配置され
、前記往路側パターン部および前記復路側パターン部は、グランドパターンと異なる電流供給用のパターンとして構成されることを特徴とする。
なお、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明の効果】
【0009】
請求項1の発明では、回路素子を駆動するための回路パターンは、回路素子への電流供給時に電流が互いに逆方向に流れるように並行に位置する往路側パターン部および復路側パターン部を有している。そして、往路側パターン部および復路側パターン部は、アンテナパターンの発生磁界の影響を受ける範囲の少なくとも一部において、電流供給時に発生する磁界が互いに打ち消し合うように配置されている。
【0010】
これにより、回路素子への電流供給時には、往路側パターン部を流れる電流が形成する磁界と復路側パターン部を流れる電流が形成する磁界とが互いを打ち消し合うので、回路パターンでの発生磁界によるアンテナへの悪影響を抑制することができる。さらに、電流供給時に発生する磁界が互いに打ち消し合うためには往路側パターン部と復路側パターン部とを近接して配置することが必要となる。このように往路側パターン部と復路側パターン部とが近接して配置されることで、往路側パターン部と復路側パターン部との結合が強くなるので、アンテナでの発生磁界が回路パターンに対して意図しない誘導起電力をもたらすことによる悪影響を抑制することができる。これにより、回路基板の小型化を図るためにアンテナパターンと上記回路パターンとを近接して配置しても、アンテナパターンと回路パターンとによりそれぞれ閉ループが形成される回路基板について互いの磁界の影響を抑制することができる。
【0011】
請求項2の発明では、アンテナパターンおよび回路パターンは、アンテナパターンが形成する閉ループと回路パターンが形成する閉ループとが互いに閉ループの外側に位置するように配置される。
【0012】
閉ループに対して内側と外側とで同じ距離だけ離れた場所での磁束密度は、閉ループの内側の方が大きくなる。このため、アンテナパターンが形成する閉ループと回路パターンが形成する閉ループとが互いに閉ループの外側に位置するように配置されることで、一方の閉ループが他方の閉ループの内側に配置される構成と比較して、互いの磁界の影響をさらに抑制することができる。
【0013】
請求項3の発明では、回路基板には、余剰電流を分流することで生成した定電圧を回路素子に供給する駆動手段、例えば、抵抗を用いて供給電流の一部を消費することで定電圧を生成するシリーズレギュレータが実装される。
【0014】
例えば、スイッチング素子を有する昇降圧コンバータなどを回路素子の駆動手段として回路基板に実装すると、スイッチングによるノイズが回路パターンを流れることとなる。このようなノイズは、上述のように構成される往路側パターン部および復路側パターン部により打ち消すことができない磁界を発生する場合があるため、アンテナの送受信波形を悪化させる可能性がある。そこで、余剰電流を分流することで生成した定電圧を回路素子に供給する駆動手段、すなわち、スイッチング方式を採用することなく電圧を制御可能な駆動手段を回路基板に実装することで、回路パターンでの発生磁界によるアンテナへの悪影響を確実に抑制することができる。
【0015】
請求項4の発明のように、回路素子がLEDであっても、このLEDを駆動するための回路パターンでの発生磁界によるアンテナへの悪影響を抑制することができる。また、アンテナでの発生磁界に起因する意図しないLEDの発光強度変化等の悪影響を抑制することができる。
【0016】
請求項5の発明では、回路パターンには、定電流源からの直流電流が供給されるため、スイッチング方式の電流源からの電流が供給される場合に生じるようなノイズが回路パターンを流れることもないので、回路パターンでの発生磁界によるアンテナへの悪影響を確実に抑制することができる。
【発明を実施するための形態】
【0018】
[第1実施形態]
以下、本発明に係る情報読取装置を具現化した第1実施形態について、図面を参照して説明する。
図1は、第1実施形態に係る情報読取装置10を概略的に示す断面図である。
図2は、
図1の情報読取装置10の上面図である。
第1実施形態に係る情報読取装置10は、非接触通信媒体T(非接触通信可能なICカードやその他の無線タグ等)を読み取る非接触リーダとしての機能(無線通信機能)に加えて、バーコードや二次元コードなどの情報コードCを光学的に読み取る情報コードリーダとしての機能(光学的情報読取機能)とを兼備しており、読み取りを二方式で行いうる据置型の情報通信端末として構成されている。
【0019】
図1および
図2に示すように、情報読取装置10は、ケース11の内部に、主に画像センサ12、プレート13および回路基板50が収容されてなるものであり、ケース11には後述する照明光や反射光を導通させるための読取口11aが形成されている。ケース11は、例えば平面視して正方形状或いは長方形状に構成された箱状形態をなしており、
図1の例では、一方面側が開口する形態で読取口11aが設けられている。なお、本実施形態では、箱状に構成されるケース11において、読取口11aが設けられる側を上側、それとは反対側を下側とする。
【0020】
画像センサ12は、例えば、C−MOSやCCD等の固体撮像素子である受光素子を2次元に配列したエリアセンサであって、上面部に受光部が設けられた構成で配置されている。この画像センサ12は、読取口11aに対向した構成でケース11の内部に収容されており、読取口11aおよび回路基板50の開口52を介してケース11外の情報コードCを撮像可能に配置されている。すなわち、情報コードCが読取口11aにかざされたときに、この情報コードCからの反射光が読取口11aおよび開口52を介して画像センサ12に受光されるようになっている。画像センサ12は、情報コードC等の像に応じた受光信号を出力するようになっている。なお、図示はしていないが、ケース11外から入り込む光を集光する集光レンズが配置されており、この集光レンズは、情報コードCからの反射光を集光して画像センサ12の受光面に結像させる構成をなしている。
【0021】
プレート13は、例えば樹脂材料やガラス材料などからなる光透過性(具体的には透明性)のプレートとして構成され、ケース11の読取口11aと画像センサ12との間に配置され読取口11aよりもやや下方に配置されてケース11の一側(上側)の開口を閉塞するように構成されている。
【0022】
回路基板50は、中央に矩形状の開口52を有するように四角環状に形成されており、開口52が読取口11aに対して同軸的に位置するように、プレート13に近接して対向するように配置されている。この回路基板50には、照明LEDおよび表示LEDとこれら各LEDを駆動する駆動回路が実装されている。
【0023】
照明LEDは、読取口11aにかざされた情報コードに照明光を照射するための回路素子であり、対応する駆動回路の動作に応じて照明光を照射するように構成されている。本実施形態では、照明LEDとして4つの照明LED21a〜21dが採用されており、各照明LED21a〜21dは、回路基板50の下側基板面51aのうち四隅近傍に実装されている。
【0024】
表示LEDは、非接触通信媒体Tの読み取りや情報コードCの読み取りの成否等に応じて発光する回路素子であり、対応する駆動回路の動作に応じて点灯または点滅等するように構成されている。本実施形態では、表示LEDとして4つの表示LED22a〜22dが採用されており、各表示LED22a〜22dは、回路基板50の上側基板面51bのうち四隅近傍に実装されている。
【0025】
駆動回路は、例えばトランジスタであって、対応するLEDへの電流供給を制御するスイッチ手段として機能するものである。本実施形態では、照明LED21a〜21dを駆動するための駆動回路として4つの駆動回路23a〜23dが採用されており、各駆動回路23a〜23dは、対応する照明LEDのカソードが接続されるように配置されている。また、本実施形態では、表示LED22a〜22dを駆動するための駆動回路として4つの駆動回路23e〜23hが採用されており、各駆動回路23e〜23hは、対応する表示LEDのカソードが接続されるように配置されている。なお、回路基板50の配線パターン等の詳細形状については後述する。
【0026】
図3は、情報読取装置10の電気的構成を概略的に例示するブロック図である。
図3に示すように、情報読取装置10は、全体的制御を司る制御回路20を備えており、この制御回路20に、上述した駆動回路23a〜23hに加えて、無線通信処理部30および読取処理部40が接続されている。
【0027】
制御回路20は、マイコンを主体として構成されるものであり、CPU、システムバス、入出力インターフェース等を有し、情報処理装置として機能している。また、無線通信処理部30、読取処理部40、駆動回路23a〜23h(照明LED21a〜21dおよび表示LED22a〜22d)は、いずれも制御回路20によって制御或いは情報取得される構成をなしている。
【0028】
無線通信処理部30は、無線通信用のアンテナ24および制御回路20と協働して非接触通信媒体Tとの間で電磁波による通信を行ない、非接触通信媒体Tに記憶されるデータの読取り、或いは非接触通信媒体Tへのデータの書込みを行なうように機能する。この無線通信処理部30は、例えば公知の電波方式で伝送を行う回路として構成されており、
図3にて概略的に示すように、変調回路31、送信回路32、受信回路33、復調回路34などを有している。制御回路20は、キャリア発振器、符号化部などを備えており、キャリア発振器から例えば周波数953MHzのキャリア(搬送波)が変調回路31に出力される構成をなしている。また、符号化部は、制御回路20に記憶されている送信データを符号化して変調回路31に出力する構成をなしている。
【0029】
変調回路31は、キャリア発振器からのキャリア(搬送波)、及び符号化部からの送信データが入力されるものであり、キャリア発振器より出力されるキャリア(搬送波)に対し、通信対象へのコマンド送信時に符号化部より出力される符号化された送信符号(変調信号)によってASK(Amplitude Shift Keying)変調された被変調信号を生成し、送信回路32に出力している。また、送信回路32は、増幅器、送信部フィルタなどを備えており、増幅器は、入力信号(変調部によって変調された被変調信号)を所定のゲインで増幅し、その増幅信号を送信部フィルタに出力しており、送信部フィルタは、増幅器からの増幅信号をフィルタリングした送信信号をアンテナ24に出力している。このようにしてアンテナ24に送信信号が出力されると、その送信信号が電磁波として当該アンテナ24より外部に放射される。
【0030】
一方、アンテナ24によって受信された電波信号(非接触通信媒体Tからの電波信号)は、受信回路33に入力される。この受信回路33は、受信部フィルタ、増幅器などによって構成されており、アンテナ24を介して受信された信号を受信部フィルタによってフィルタリングした後、増幅器によって増幅し、その増幅信号を復調回路34に出力する。復調回路34は、復調部、二値化処理部、複号化部などを備えており、増幅信号が入力されると、復調部が当該増幅信号を復調する。そして、その復調された信号波形を二値化処理部によって二値化し、復号化部にて復号化した後、その復号化された信号を受信データとして制御回路20に出力している。
【0031】
読取処理部40は、
図3に示すように、AD変換回路41およびデコード処理部42を備えた構成をなしており、制御回路20と協働して読取対象物に付された情報コードを読み取るように機能する。なお、
図3の例では、情報コードCとしてQRコード(登録商標)を例示しているが、データマトリクスコードなどの他の二次元コードであってもよく、バーコード等の公知の一次元コードであってもよい。
【0032】
この読取処理部40によって読み取りを行う場合、まず、制御回路20から指令を受けた駆動回路23a〜23dにより制御される照明LED21a〜21dにて照明光が出射され、この照明光が読取口11a(
図1参照)を通って読取対象(図示略)に照射される。そして、情報コードCにて反射した反射光は、読取口11aおよび開口52を介して装置内に取り込まれて、集光レンズ等を通って画像センサ12に受光される。反射光を受光することで画像センサ12から出力される受光信号は、AD変換回路41によってアナログ信号からデジタル信号へ変換され、更にデコード処理部42によってデコード処理が行われる。
【0033】
次に、本発明の特徴的構成である回路基板50の構成について、
図4および
図5を参照して詳述する。
図4は、下側からみた回路基板50の配線パターンを示す平面図である。
図5は、上側からみた回路基板50の配線パターンを示す平面図である。なお、
図4および
図5では、照明LED21a〜21dおよび表示LED22a〜22dと駆動回路23a〜23hとを2点鎖線にて図示している。
【0034】
図4および
図5に示すように、回路基板50の開口52近傍には、アンテナ24を構成するためのアンテナパターン53が形成されている。このアンテナパターン53は、下側基板面51aの開口52近傍にて略四角環状に配置される下側アンテナパターン部53aと、上側基板面51bの開口52近傍にて略四角環状に配置される上側アンテナパターン部53bとを備えている。下側アンテナパターン部53aの一端と上側アンテナパターン部53bの一端とはビア81aを介して電気的に接続されている。下側アンテナパターン部53aの他端は、コネクタ接続用のランドパターン71aに接続され、上側アンテナパターン部53bの他端は、ビア81bを介してコネクタ接続用のランドパターン71bに接続されている。このように略四角環状に配置される下側アンテナパターン部53aと上側アンテナパターン部53bとがビア81aを介して接続されることで、複数回巻回されたアンテナ24が形成される。
【0035】
また、
図4および
図5に示すように、アンテナパターン53の外側には、照明LED21a〜21dや表示LED22a〜22dを駆動するための回路パターン60が形成されている。アンテナパターン53および回路パターン60は、アンテナパターン53が形成する閉ループと回路パターン60の各パターン部がそれぞれ形成する閉ループとが互いに閉ループの外側に位置するように配置される。
【0036】
詳述すると、
図4に示すように、下側基板面51aには、コネクタ接続用のランドパターン72aと照明LED21aのアノードとを接続するパターン部61aと、照明LED21aのカソードと駆動回路23aとを接続するパターン部61bと、駆動回路23aとコネクタ接続用のランドパターン72bとを接続するパターン部61cとが形成されている。
【0037】
パターン部61cは、パターン部61a,61bに対して電流が互いに逆方向に流れるように並行であって、距離t1にて近接するように配置されている。そして、パターン部61a,61bは、下側アンテナパターン部53aに対して並行であって、距離t2にて近接するように配置されている。本実施形態では、上記距離t1は、上記距離t2未満であって、例えば、0.5mmに設定されており、距離t2は、例えば、2mmに設定されている。なお、本実施形態の変形例として、回路基板50の形状や各パターン部の配置等によっては、距離t2が距離t1以下となってもよい。
【0038】
すなわち、パターン部61a,61bとパターン部61cとは、アンテナパターン53の発生磁界の影響を受ける範囲の少なくとも一部(
図4の符号S参照)において、電流供給時に発生する磁界が互いに打ち消し合うように近接して配置されることとなる。なお、パターン部61a,61bは、「往路側パターン部」の一例に相当し、パターン部61cは、「復路側パターン部」の一例に相当し得る。
【0039】
また、下側基板面51aには、照明LED21bのアノードに接続されるパターン部62aと、照明LED21bのカソードと駆動回路23bとを接続するパターン部62bと、駆動回路23bに接続されるパターン部62cとが形成されている。パターン部62aの他端は、後述するパターン部67aにビア82aを介して接続されることでパターン部61aに接続されている。また、パターン部62cの他端は、後述するパターン部67cにビア82bを介して接続されることでパターン部61cに接続されている。
【0040】
パターン部62cは、パターン部62a,62bに対して電流が互いに逆方向に流れるように並行であって、距離t1程度の距離にて近接するように配置されている。そして、パターン部62a,62bは、下側アンテナパターン部53aに対して並行であって、距離t2程度の距離にて近接するように配置されている。すなわち、上述したパターン部61a〜61cと同様に、パターン部62a,62bとパターン部62cとは、アンテナパターン53の発生磁界の影響を受ける範囲の少なくとも一部において、電流供給時に発生する磁界が互いに打ち消し合うように近接して配置されることとなる。なお、パターン部62a,62bは、「往路側パターン部」の一例に相当し、パターン部62cは、「復路側パターン部」の一例に相当し得る。
【0041】
また、下側基板面51aには、コネクタ接続用のランドパターン73と駆動回路23aおよび駆動回路23bのゲートとを接続するパターン部65aが形成されている。
【0042】
また、下側基板面51aには、コネクタ接続用のランドパターン74aと照明LED21cのアノードとを接続するパターン部63aと、照明LED21cのカソードと駆動回路23cとを接続するパターン部63bと、駆動回路23cとコネクタ接続用のランドパターン74bとを接続するパターン部63cとが形成されている。
【0043】
パターン部63cは、パターン部63a,63bに対して電流が互いに逆方向に流れるように並行であって、距離t1程度の距離にて近接するように配置されている。そして、パターン部63a,63bは、下側アンテナパターン部53aに対して並行であって、距離t2程度の距離にて近接するように配置されている。すなわち、上述したパターン部61a〜61cと同様に、パターン部63a,63bとパターン部63cとは、アンテナパターン53の発生磁界の影響を受ける範囲の少なくとも一部において、電流供給時に発生する磁界が互いに打ち消し合うように近接して配置されることとなる。なお、パターン部63a,63bは、「往路側パターン部」の一例に相当し、パターン部63cは、「復路側パターン部」の一例に相当し得る。
【0044】
また、下側基板面51aには、照明LED21dのアノードに接続されるパターン部64aと、照明LED21dのカソードと駆動回路23dとを接続するパターン部64bと、駆動回路23dに接続されるパターン部64cとが形成されている。パターン部64aの他端は、後述するパターン部69aにビア83aを介して接続されることでパターン部63aに接続されている。また、パターン部64cの他端は、後述するパターン部69cにビア83bを介して接続されることでパターン部63cに接続されている。
【0045】
パターン部64cは、パターン部64a,64bに対して電流が互いに逆方向に流れるように並行であって、距離t1程度の距離にて近接するように配置されている。そして、パターン部64a,64bは、下側アンテナパターン部53aに対して並行であって、距離t2程度の距離にて近接するように配置されている。すなわち、上述したパターン部61a〜61cと同様に、パターン部64a,64bとパターン部64cとは、アンテナパターン53の発生磁界の影響を受ける範囲の少なくとも一部において、電流供給時に発生する磁界が互いに打ち消し合うように近接して配置されることとなる。なお、パターン部64a,64bは、「往路側パターン部」の一例に相当し、パターン部64cは、「復路側パターン部」の一例に相当し得る。
【0046】
また、下側基板面51aには、コネクタ接続用のランドパターン75と駆動回路23cおよび駆動回路23dのゲートとを接続するパターン部65bが形成されている。
【0047】
また、
図5に示すように、上側基板面51bには、表示LED22aのアノードに接続されるパターン部66aと、表示LED22aのカソードと駆動回路23eとを接続するパターン部66bと、駆動回路23eに接続されるパターン部66cとが形成されている。パターン部66aの他端は、ビア84aを介してコネクタ接続用のランドパターン72aに接続されている。また、パターン部66cの他端は、ビア84bを介してコネクタ接続用のランドパターン72bに接続されている。
【0048】
パターン部66b,66cは、パターン部66aに対して電流が互いに逆方向に流れるように並行であって、距離t1程度の距離にて近接するように配置されている。そして、パターン部66aは、上側アンテナパターン部53bに対して並行であって、距離t2程度の距離にて近接するように配置されている。すなわち、上述したパターン部61a〜61cと同様に、パターン部66aとパターン部66b,66cとは、アンテナパターン53の発生磁界の影響を受ける範囲の少なくとも一部において、電流供給時に発生する磁界が互いに打ち消し合うように近接して配置されることとなる。なお、パターン部66aは、「往路側パターン部」の一例に相当し、パターン部66b,66cは、「復路側パターン部」の一例に相当し得る。
【0049】
また、上側基板面51bには、表示LED22bのアノードに接続されるパターン部67aと、表示LED22bのカソードと駆動回路23fとを接続するパターン部67bと、駆動回路23fに接続されるパターン部67cとが形成されている。パターン部67aの他端は、ビア85aを介してパターン部61aに接続されている。また、パターン部67cの他端は、ビア85bを介してパターン部61cに接続されている。
【0050】
パターン部67b,67cは、パターン部67aに対して電流が互いに逆方向に流れるように並行であって、距離t1程度の距離にて近接するように配置されている。そして、パターン部67aは、上側アンテナパターン部53bに対して並行であって、距離t2程度の距離にて近接するように配置されている。すなわち、上述したパターン部61a〜61cと同様に、パターン部67aとパターン部67b,67cとは、アンテナパターン53の発生磁界の影響を受ける範囲の少なくとも一部において、電流供給時に発生する磁界が互いに打ち消し合うように近接して配置されることとなる。なお、パターン部67aは、「往路側パターン部」の一例に相当し、パターン部67b,67cは、「復路側パターン部」の一例に相当し得る。
【0051】
また、上側基板面51bには、駆動回路23eおよび駆動回路23fのゲートに接続されるパターン部65cが形成されており、このパターン部65cの他端は、ビア86aを介してコネクタ接続用のランドパターン76に接続されている。
【0052】
また、上側基板面51bには、表示LED22cのアノードに接続されるパターン部68aと、表示LED22cのカソードと駆動回路23gとを接続するパターン部68bと、駆動回路23gに接続されるパターン部68cとが形成されている。パターン部68aの他端は、ビア87aを介してコネクタ接続用のランドパターン74aに接続されている。また、パターン部68cの他端は、ビア87bを介してコネクタ接続用のランドパターン74bに接続されている。
【0053】
パターン部68b,68cは、パターン部68aに対して電流が互いに逆方向に流れるように並行であって、距離t1程度の距離にて近接するように配置されている。そして、パターン部68aは、上側アンテナパターン部53bに対して並行であって、距離t2程度の距離にて近接するように配置されている。すなわち、上述したパターン部61a〜61cと同様に、パターン部68aとパターン部68b,68cとは、アンテナパターン53の発生磁界の影響を受ける範囲の少なくとも一部において、電流供給時に発生する磁界が互いに打ち消し合うように近接して配置されることとなる。なお、パターン部68aは、「往路側パターン部」の一例に相当し、パターン部68b,68cは、「復路側パターン部」の一例に相当し得る。
【0054】
また、上側基板面51bには、表示LED22dのアノードに接続されるパターン部69aと、表示LED22dのカソードと駆動回路23hとを接続するパターン部69bと、駆動回路23hに接続されるパターン部69cとが形成されている。パターン部69aの他端は、ビア88aを介してパターン部63aに接続されている。また、パターン部69cの他端は、ビア88bを介してパターン部63cに接続されている。
【0055】
パターン部69b,69cは、パターン部69aに対して電流が互いに逆方向に流れるように並行であって、距離t1程度の距離にて近接するように配置されている。そして、パターン部69aは、上側アンテナパターン部53bに対して並行であって、距離t2程度の距離にて近接するように配置されている。すなわち、上述したパターン部61a〜61cと同様に、パターン部69aとパターン部69b,69cとは、アンテナパターン53の発生磁界の影響を受ける範囲の少なくとも一部において、電流供給時に発生する磁界が互いに打ち消し合うように近接して配置されることとなる。なお、パターン部69aは、「往路側パターン部」の一例に相当し、パターン部69b,69cは、「復路側パターン部」の一例に相当し得る。
【0056】
また、上側基板面51bには、駆動回路23gおよび駆動回路23hのゲートに接続されるパターン部65dが形成されており、このパターン部65dの他端は、ビア86bを介してコネクタ接続用のランドパターン77に接続されている。
【0057】
このように下側基板面51aおよび上側基板面51bにおいて往路側パターン部と復路側パターン部とを近接して配置する理由について、
図6を参照して詳述する。
図6は、往路側パターン部91および復路側パターン部92とアンテナパターン53との位置関係を示す模式図である。
例えば、
図6に例示するように、LED93用の回路パターン60のうち、アンテナパターン53の発生磁界の影響を受ける範囲の一部(
図6の符号S1参照)において、往路側パターン部(
図6の符号91参照)と復路側パターン部(
図6の符号92参照)とを電流供給時に電流が互いに逆方向に流れるように並行であって近接して配置する。また、LED94用の回路パターン60のうち、アンテナパターン53の発生磁界の影響を受ける範囲の一部(
図6の符号S2参照)において、往路側パターン部91と復路側パターン部92とを電流供給時に電流が互いに逆方向に流れるように並行であって近接して配置する。
【0058】
これにより、往路側パターン部91を流れる電流が形成する磁界M1aと復路側パターン部92を流れる電流が形成する磁界M1bとが互いを打ち消し合うこととなる。このように、発生磁界M1aおよび発生磁界M1bが打ち消されるように往路側パターン部91と復路側パターン部92とを並行であって近接して配置することで、回路パターン60での発生磁界によるアンテナ24への悪影響を抑制することができる。
【0059】
特に、往路側パターン部91と復路側パターン部92とが近接して配置されることで、往路側パターン部91と復路側パターン部92との結合が強くなるので、アンテナ24での発生磁界が回路パターン60に対して意図しない誘導起電力をもたらすことによる悪影響を抑制することができる。
【0060】
したがって、下側基板面51aにおいて、パターン部61a,61bとパターン部62a,62bとパターン部63a,63bとパターン部64a,64bとを往路側パターン部91として配置し、パターン部61cとパターン部62cとパターン部63cとパターン部64cとを復路側パターン部92として上述のように配置することで、照明LED21a〜21dの駆動に起因するアンテナ24へのノイズを抑制でき、無線通信に起因する照明LED21a〜21dの意図しない駆動(発光強度変化等)を抑制できる。また、上側基板面51bにおいて、パターン部66aとパターン部67aとパターン部68aとパターン部69aとを往路側パターン部91として配置し、パターン部66b,66cとパターン部67b,67cとパターン部68b,68cとパターン部69b,69cとを復路側パターン部92として上述のように配置することで、表示LED22a〜22dの駆動に起因するアンテナ24へのノイズを抑制でき、無線通信に起因する表示LED22a〜22dの意図しない駆動(発光強度変化等)を抑制できる。
【0061】
以上説明したように、本実施形態に係る情報読取装置10では、照明LED21a〜21dや表示LED22a〜22d等の回路素子を駆動するための回路パターン60は、回路素子への電流供給時に電流が互いに逆方向に流れるように近接して並行に位置する往路側パターン部91および復路側パターン部92を有している。そして、往路側パターン部91および復路側パターン部92は、アンテナパターン53の発生磁界の影響を受ける範囲の少なくとも一部(S,S1,S2)において、電流供給時に発生する磁界が互いに打ち消し合うように近接して配置されている。
【0062】
これにより、回路パターン60での発生磁界によるアンテナ24への悪影響を抑制できるだけでなく、往路側パターン部91と復路側パターン部92との結合が強くなるので、アンテナ24での発生磁界が回路パターン60に対して意図しない誘導起電力をもたらすことによる悪影響を抑制することができる。したがって、回路基板50の小型化を図るためにアンテナパターン53と回路パターン60とを近接して配置しても、アンテナパターン53と回路パターン60とによりそれぞれ閉ループが形成される回路基板50について互いの磁界の影響を抑制することができる。
【0063】
特に、アンテナパターン53および回路パターン60は、アンテナパターン53が形成する閉ループと回路パターン60が形成する閉ループとが互いに閉ループの外側に位置するように配置されている。
【0064】
閉ループに対して内側と外側とで同じ距離だけ離れた場所での磁束密度は、閉ループの内側の方が大きくなる。このため、アンテナパターン53が形成する閉ループと回路パターン60が形成する閉ループとが互いに閉ループの外側に位置するように配置されることで、一方の閉ループが他方の閉ループの内側に配置される構成と比較して、互いの磁界の影響をさらに抑制することができる。
【0065】
図7は、第1実施形態の変形例に係る情報読取装置の要部を示す模式図である。
なお、互いの磁界の影響の抑制よりも回路基板50の更なる小型化を優先等する場合には、
図7に例示するように、アンテナパターン53が形成する閉ループの内側に回路パターン60を配置してもよい。また、回路パターン60が形成する閉ループの内側にアンテナパターン53を配置してもよい。このようしても、往路側パターン部91および復路側パターン部92がアンテナパターン53の発生磁界の影響を受ける範囲の少なくとも一部において、電流供給時に発生する磁界が互いに打ち消し合うように近接して配置されることで、互いの磁界の影響の抑制を図ることができる。
【0066】
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態に係る情報読取装置について、
図8を用いて説明する。なお、
図8は、第2実施形態に係る情報読取装置10における回路基板50aの配線パターン60aを概略的に示す平面図である。
本第2実施形態に係る情報読取装置10における回路基板50aでは、各回路素子が回路パターン60により並列接続される回路基板50と異なり、各回路素子が回路パターン60aにより直列接続される。
【0067】
具体的には、
図8に概略的に示すように、回路基板50aに実装される4つのLED95a〜95dが、アンテナパターン53に対して外周側から近接(例えば距離t2)して配置される往路側パターン部91aにより直列接続されている。復路側パターン部92aは、往路側パターン部91aに対して、各LED95a〜95dへの電流供給時に電流が互いに逆方向に流れるように並行であって近接(例えば距離t1)して配置されている。すなわち、回路パターン60aは、アンテナパターン53の周りを一周することなく折り返すように配置される。このようにしても、往路側パターン部91aおよび復路側パターン部92aは、アンテナパターン53の発生磁界の影響を受ける範囲の少なくとも一部において、電流供給時に発生する磁界が互いに打ち消し合うように配置されることとなる。
【0068】
これにより、各LED95a〜95dへの電流供給時には、往路側パターン部91aを流れる電流が形成する磁界と復路側パターン部92aを流れる電流が形成する磁界とが互いを打ち消し合うので、回路パターン60aでの発生磁界によるアンテナ24への悪影響を抑制することができる。さらに、往路側パターン部91aと復路側パターン部92aとが近接して配置されることで、往路側パターン部91aと復路側パターン部92aとの結合が強くなるので、アンテナ24での発生磁界が回路パターン60aに対して意図しない誘導起電力をもたらすことによる悪影響を抑制することができる。これにより、回路基板50aの小型化を図るためにアンテナパターン53と回路パターン60aとを近接して配置しても、アンテナパターン53と回路パターン60aとによりそれぞれ閉ループが形成される回路基板50aについて互いの磁界の影響を抑制することができる。
【0069】
[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態に係る情報読取装置について、
図9を用いて説明する。なお、
図9は、第3実施形態に係る情報読取装置10における回路基板50bを示す平面図である。
本第3実施形態に係る情報読取装置10における回路基板50bは、回路基板50と異なり、定電圧を各回路素子に供給する駆動回路が実装されるようにその回路パターン60bが形成される。
【0070】
具体的には、
図9に示すように、上側基板面51bのうちコネクタの裏側に相当する位置にシリーズレギュレータ96が実装されている。このシリーズレギュレータ96は、抵抗を用いて供給電流の一部を消費することで定電圧を生成する電圧レギュレータICとして機能するものである。シリーズレギュレータ96は、入力端子Vinがビア等を介してコネクタ接続用のランドパターン72a,74aに接続され、出力端子Voutがビア84a,87aに接続され、GND端子がビア84b,87bに接続されている。なお、この構成では、パターン部61aは、コネクタ接続用のランドパターン72aに接続されず、パターン部63aは、コネクタ接続用のランドパターン74aに接続されない。
【0071】
例えば、スイッチング素子を有する昇降圧コンバータなどを回路素子の駆動手段として回路基板50に実装すると、スイッチングによるノイズが回路パターン60を流れることとなる。このようなノイズは、上述のように構成される往路側パターン部91および復路側パターン部92により打ち消すことができない磁界を発生する場合があるため、アンテナ24の送受信波形を悪化させる可能性がある。
【0072】
そこで、本実施形態では、供給電流の一部を消費(余剰電流を分流)することで生成した定電圧を回路素子に供給するシリーズレギュレータ96、すなわち、スイッチング方式を採用することなく電圧を制御可能な駆動手段を回路基板50bに実装している。これにより、回路パターン60bでの発生磁界によるアンテナへ24の悪影響を確実に抑制することができる。
【0073】
図10は、第3実施形態の変形例に係る情報読取装置における回路基板50bの要部を拡大して示す平面図であり、
図10(A)は、上側基板面51bを拡大して示し、
図10(B)は、下側基板面51aを拡大して示す。
図11は、
図10の定電流ドライバIC97の説明図である。なお、
図10(A)では、定電流ドライバIC97および抵抗98を二点鎖線にて図示している。
【0074】
なお、シリーズレギュレータ96に代えて、余剰電流を分流することで生成した定電圧を回路素子に供給する他の駆動手段を回路基板に実装してもよい。例えば、
図10(A)に例示するように、定電流ドライバIC97および抵抗98を回路基板50bの上側基板面51bに実装することができる。この定電流ドライバIC97は、各端子が
図11に示すように構成されており、抵抗98の抵抗値に応じて供給電流の一部を消費(余剰電流を分流)して生成した定電圧を各回路素子に供給する。なお、
図10(B)に示すように、定電流ドライバIC97は、第1端子にてビア89aを介してコネクタ接続用のランドパターン74aに接続され、第2端子にてビア89bを介してコネクタ接続用のランドパターン72b,74bに接続されている。また、抵抗98は、一端が定電流ドライバIC97の第3端子に接続され、他端が定電流ドライバIC97の第2端子に接続されるとともにビア89bを介してコネクタ接続用のランドパターン72b,74bに接続されている。
【0075】
このようにスイッチング方式を採用することなく電圧を制御可能な駆動手段として、定電流ドライバIC97および抵抗98を回路基板50bに実装しても、スイッチングによるノイズが回路パターン60bを流れることもないので、回路パターン60bでの発生磁界によるアンテナへ24の悪影響を確実に抑制することができる。
【0076】
なお、余剰電流を分流することで生成した定電圧を回路素子に供給する駆動手段を回路基板に実装する本実施形態の特徴的構成は、他の実施形態にも適用することができる。
【0077】
[他の実施形態]
なお、本発明は上記各実施形態および変形例に限定されるものではなく、例えば、以下のように具体化してもよい。
(1)回路基板50(50a,50b)に実装される回路素子として、照明LED21a〜21dや表示LED22a〜22d等のLEDが採用されることに限らず、他の機能を有する回路素子が採用されてもよい。この場合でも、上述のように回路パターン60(60a,60b)を形成することで、回路パターンでの発生磁界によるアンテナ24への悪影響を抑制できるだけでなく、アンテナ24での発生磁界に起因する意図しない回路素子への悪影響を抑制することができる。
【0078】
(2)上記第1,2実施形態において、回路パターン60,60aに直流電流を供給するための定電流源を、回路基板50の外部電源として採用してもよい。このようにしても、上記第3実施形態と同様に、スイッチング方式の電流源からの電流が供給される場合に生じるようなノイズが回路パターンを流れることもないので、回路パターン60,60aでの発生磁界によるアンテナ24への悪影響を確実に抑制することができる。
【0079】
(3)本発明に係る回路基板50,50a,50bの構成は、非接触通信媒体Tを読み取る非接触リーダとしての機能に加えて情報コードを光学的に読み取る情報コードリーダとしての機能を兼ね備える情報読取装置10と異なる情報読取装置に適用されてもよい。例えば、本発明に係る回路基板50,50a,50bの構成は、非接触リーダとしての機能のみを有する情報読取装置のアンテナ用の回路基板に適用されてもよいし、さらに他の機能を有する情報読取装置のアンテナ用の回路基板に適用されてもよい。