カプラ装置
【課題】中心軸が互いにずれる状態で他のカプラ装置と対向した状態にあっても、中心軸周りの回転に伴う透過係数の変化を抑えることを可能とする。
【解決手段】導電材料により構成され、給電点（基準点）Ｐ１へ給電される結合素子２１と、結合素子２１と対向し、導電材料により構成される地板２４と、結合素子２１と地板２４とを短絡する短絡素子２２，２３とを備える。結合素子２１は、先端部Ｅ３，Ｅ４を有する第１の導電部を矩形部２１ｃ，２１ｄにより形成している。結合素子２１は、先端部Ｅ３および先端部Ｅ４の中央から延出し、先端部Ｅ１，Ｅ２をそれぞれ有する２つの導電部を矩形部２１ａ，２１ｂによりそれぞれ形成している。短絡素子２２，２３は、接地端Ｅ３，Ｅ４のそれぞれのと地板２４とを短絡する。
【解決手段】導電材料により構成され、給電点（基準点）Ｐ１へ給電される結合素子２１と、結合素子２１と対向し、導電材料により構成される地板２４と、結合素子２１と地板２４とを短絡する短絡素子２２，２３とを備える。結合素子２１は、先端部Ｅ３，Ｅ４を有する第１の導電部を矩形部２１ｃ，２１ｄにより形成している。結合素子２１は、先端部Ｅ３および先端部Ｅ４の中央から延出し、先端部Ｅ１，Ｅ２をそれぞれ有する２つの導電部を矩形部２１ａ，２１ｂによりそれぞれ形成している。短絡素子２２，２３は、接地端Ｅ３，Ｅ４のそれぞれのと地板２４とを短絡する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、離間して配置された別のカプラ装置との間で電磁波を送受信するカプラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
数ｃｍ程度の距離まで近接させた２つの通信機器間での近接無線通信方式であるTransferJetの開発が進められている。
【０００３】
この種の近接無線通信方式を利用して通信する場合には、２つの通信機器をそれぞれに搭載されたカプラ装置を対向させるように近接させた状態とする。そしてカプラ装置は、電磁的結合を利用して電磁波を送受信する。
【０００４】
なお、一般的にカプラ装置は、それぞれ導電材料を平板状に形成した結合素子と地板とを互いに対向する状態で配置して構成される。そして、送信側のカプラ装置においては、結合素子と地板との間に信号を給電することによって結合素子に電流を生じさせるとともにカプラ装置の周囲に電磁場を生じさせ、受信側のカプラ装置との間に電磁的結合を生じさせる。受信側のカプラ装置では、上記のように生じた電磁的結合により結合素子に電流が生じた際の結合素子と地板との間の電位差に応じて上記の信号を取り出すことができる。
【０００５】
この種のカプラ装置では、給電点と開放端との間に生じる電流により所要周波数帯域に関する電磁的結合を生じさせる。
【０００６】
一方、結合素子と地板との間に短絡素子を配置し、結合素子と地板とを短絡させることがある。この場合に短絡素子は、給電点と開放端との間の電流経路を避けた１箇所に設けられるものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１９７４４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
さて、上記の短絡素子を設けたカプラ装置においては、結合素子上を給電点と短絡素子との間で流れる電流も生じる。そして、この電流は、給電点と開放端との間の電流よりも大きくなり、かつ給電点から一方向に偏った状態で生じることになることから、カプラ装置の全体としての電流分布に偏りが生じる。そしてこのような電流分布の偏りによって、他のカプラ装置との結合度が低下してしまう恐れがある。
【０００９】
なお、特許文献１には、天板導体と地板導体との間に２本の短絡ピンを設けたアンテナ装置が記載されている。
【００１０】
しかしながら特許文献１に記載されたアンテナ装置では、短絡ピンは天板導体を流れる電流の経路の途中に配置されている。これは、特許文献１に記載のアンテナ装置が、天板導体が存在する平面において無指向性であり、かつ天板導体に垂直な方向へは電波を放射しない特性を持つように構成されたものであって、結合素子に垂直な方向での電磁結合を生じさせるカプラ装置とは全く異なる電磁的作用を利用するためである。
【００１１】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、中心軸が互いにずれる状態で他のカプラ装置と対向した状態にあっても、中心軸周りの回転に伴う透過係数の変化を抑えることが可能なカプラ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の態様によるカプラ装置は、他のカプラ装置との間での電磁的結合により電磁波を授受するカプラ装置であって、第１の端部および第２の端部を有した第１の導電部と、前記第１の端部および前記第２の端部の間から延出し、開放端を有した第２の導電部とを備える結合素子と、前記結合素子と対向し、導電材料により構成された地板と、前記結合素子の前記第１の端部と前記地板とを短絡する第１の短絡素子と、前記結合素子の前記第２の端部と前記地板とを短絡する第２の短絡素子とを備えるた。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、中心軸が互いにずれる状態で他のカプラ装置と対向した状態にあっても、中心軸周りの回転に伴う透過係数の変化を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態に係るカプラ装置の斜視図。
【図２】図１に示すカプラ装置の平面図。
【図３】図２中のＡ−Ａ矢視断面図。
【図４】図１に示すカプラ装置の分解斜視図。
【図５】図１乃至図３に示すカプラ装置が搭載される機器の一例としての情報処理装置の外観を示す斜視図。
【図６】図５に示す情報処理装置のブロック図。
【図７】２つのカプラ装置どうしの間における透過係数（Ｓ２１）の周波数特性を求める条件を示す図。
【図８】図１乃至図３に示すカプラ装置どうしの間における透過係数（Ｓ２１）の周波数特性に関するシミュレーションデータを示す図。
【図９】第２の実施形態に係るカプラ装置の平面図。
【図１０】図９に示すカプラ装置どうしの間における透過係数（Ｓ２１）の周波数特性に関するシミュレーションデータを示す図。
【図１１】第３の実施形態に係るカプラ装置の平面図。
【図１２】図１１に示すカプラ装置どうしの間における透過係数（Ｓ２１）の周波数特性に関するシミュレーションデータを示す図。
【図１３】第４の実施形態に係るカプラ装置の平面図。
【図１４】図１３に示すカプラ装置どうしの間における透過係数（Ｓ２１）の周波数特性に関するシミュレーションデータを示す図。
【図１５】第５の実施形態に係るカプラ装置の平面図。
【図１６】第６の実施形態に係るカプラ装置の平面図。
【図１７】第７の実施形態に係るカプラ装置の平面図。
【図１８】図１７に示すカプラ装置の分解斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態に係るカプラ装置２の斜視図である。図２はカプラ装置２の平面図である。図３は図２中のＡ−Ａ矢視断面図である。図４はカプラ装置２の分解斜視図である。
【００１７】
これら図１乃至図４に示すようにカプラ装置２は、結合素子２１、短絡素子２２，２３、地板２４および誘電体２５を含む。また図３に示すように、カプラ装置２は給電線２６およびコネクタ２７をさらに含む。
【００１８】
結合素子２１、地板２４および誘電体２５は、いずれも平板状をなし、それぞれの厚み方向をほぼ一致させた状態で、その厚み方向に沿って結合素子２１、誘電体２５および地板２４の順番で配列されている。なお、以下の説明においては、これら結合素子２１、誘電体２５および地板２４の配列方向（厚み方向／高さ方向）をカプラ装置２の表裏方向と定め、かつ結合素子２１の側を表側と定める。つまり、結合素子２１は誘電体２５の表側に位置し、かつ地板２４は誘電体２５の裏側に位置することになる。
【００１９】
結合素子２１は導電材料を図１乃至図４に示すような形状に形成してなる。結合素子２１は、その厚み方向に直交する平面においては十字形状をなしている。すなわち結合素子２１には、その中央からそれぞれ異なる４方向に延びる４つの矩形部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄが存在する。矩形部２１ａおよび矩形部２１ｂは、互いに同じ長さであることが望ましいが、それは必須の要件ではない。また矩形部２１ｃおよび矩形部２１ｄは、互いに同じ長さであることが望ましいが、それは必須の要件ではない。矩形部２１ａ，２１ｂはいずれも、他のカプラ装置との間で授受する高周波信号がほぼ全域に渡り流れる程度の幅を持つものとする。
【００２０】
かくして、矩形部２１ｃ，２１ｄは、２つの端部Ｅ３，Ｅ４を有した第１の導電部を形成している。また矩形部２１ａ，２１ｂは、開放端Ｅ１，Ｅ２をそれぞれ有した第２および第３の導電部を形成している。そして開放端Ｅ１，Ｅ２は、端部Ｅ３および端部Ｅ４の中央に対して対称の位置にある。
【００２１】
短絡素子２２，２３は、導電材料を矩形の平板状に形成してなり、その厚み方向が結合素子２１の厚み方向に直交する。短絡素子２２，２３は、矩形部２１ｃ，２１ｄの先端においてそれぞれ結合素子１１に接合されている。短絡素子２２，２３は、結合素子２１に一体的であっても良いし、別体であっても良い。短絡素子２２，２３は、誘電体２５の内部を通過する状態で配置され、地板２４に対して電気的に接続されている。
【００２２】
地板２４は、誘電体２５の一面のほぼ全面に導電材料よりなる薄い層を形成してなり、接地電極として機能する。この地板２４は、カプラ装置２が搭載される通信機器の金属筐体などに電気的に接続されても良いし、そのような接続がなされなくても良い。地板２４は、結合素子２１との間で短絡素子２２，２３を介さない直接的な導通が生じることがない程度に結合素子２１に対して離間される。地板２４には、地板２４を表裏方向に貫通する状態で矩形状の切欠部２４ａ，２４ｂが形成されている。切欠部２４ａ，２４ｂは、結合素子２１の少なくとも一部と対向する地板２４中の領域の近傍にある。
【００２３】
地板２４の表側面に対して表裏方向に結合素子２１を投影した場合の投影領域（結合素子２１に対向する領域）は図４に二点鎖線で示す領域ＡＲ１となる。この図４から、領域ＡＲ１のうちで矩形部２１ａ，２１ｂに対応する領域ＡＲ１ａ，ＡＲ１ｂの一部が切欠部２４ａ，２４ｂに重なることから、矩形部２１ａ，２１ｂの一部に対向して切欠部２４ａ，２４ｂが設けられていること、すなわち領域ＡＲ１ａ，ＡＲ１ｂの近傍（隣接する領域）に切欠部２４ａ，２４ｂが設けられていることわかる。また領域ＡＲ１のうちの交差部分近傍が切欠部２４ａ，２４ｂのいずれにも重ならないことから、切欠部２４ａ，２４ｂが給電点Ｐ１には対向していないことがわかる。さらに、領域ＡＲ１のうちの矩形部２１ｃ，２１ｄに対応する領域ＡＲ１ｃ，ＡＲ１ｄが切欠部２４ａ，２４ｂのいずれにも重ならないことから、短絡素子２２，２３が地板２４に接触可能であることがわかる。
【００２４】
誘電体２５は、誘電材料を板状に形成してなる。誘電体２５は、結合素子２１と地板２４との間隙に配置される。第１の実施形態において誘電体２５は、結合素子２１と地板２４との間隔にほぼ等しい厚みを有し、結合素子２１と地板２４との間隙をほぼ埋める。このため短絡素子２２，２３は、その大半が誘電体２５の内部に位置している。ただし誘電体２５の厚みは、結合素子２１と地板２４との間隔よりも小さくても良い。誘電体２５は、その厚みが結合素子２１と地板２４との間隔よりも小さい場合には、典型的には地板２４に接し、かつ結合素子２１から離間する状態で誘電体２５を配置する。しかしながら、結合素子２１に接し、かつ地板２４から離間する状態で誘電体２５を配置しても良い。あるいは、結合素子２１および地板２４のいずれからも離間した状態で誘電体２５を配置しても良い。さらには、結合素子２１に接する第１の誘電体と地板２４に接する第２の誘電体とをそれぞれ設けて、これら第１および第２の誘電体を互いに離間して配置しても良い。誘電体２５には、誘電体２５を表裏方向に貫通する状態でコ字状の切欠部２５ａ，２５ｂが形成されている。切欠部２５ａ，２５ｂは、結合素子２１の少なくとも一部と対向する誘電体２５中の領域の近傍にある。
【００２５】
なお、本実施形態では、切欠部２５ａ，２５ｂはコ字状であるが、その他の形状であっても良い。地板２４に設けられた切欠部２４ａ，２４ｂの形状についても任意であって良い。
【００２６】
誘電体２５の表面側に対して表裏方向に結合素子２１を投影した場合の投影領域（結合素子２１に対向する領域）は図４に二点鎖線で示す領域ＡＲ２となる。この図４から、領域ＡＲ２のうちで矩形部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに対応する領域ＡＲ２ａ，ＡＲ２ｂ，ＡＲ２ｃ，ＡＲ２ｄが切欠部２５ａ，２５ｂに重ならないことから、結合素子２１の全てに対向しないように切欠部２５ａ，２５ｂが設けられていることがわかる。
【００２７】
給電線２６は、地板２４および誘電体２５を通過する状態で配置されている。給電線２６は、一端が結合素子２１の中央部分の給電点Ｐ１に、他端がコネクタ２７にそれぞれ接続されている。給電線２６は、地板２４に対しては絶縁されている。
【００２８】
コネクタ２７は、地板２４に例えば半田づけなどにより固定される。このコネクタ２７には、カプラ装置２が通信機器に搭載された状態においては、コネクタ２０１が結合される。コネクタ２０１は、上記の通信機器に搭載された送受信回路２０２とケーブル２０３を介して接続されている。そしてコネクタ２７，２０１は、互いに結合された状態において、給電線２６とケーブル２０３の給電線とを電気的に接続するとともに、ケーブル２０３のグランド線と地板２４とを電気的に接続する。
【００２９】
なお、図１乃至図４の例では、カプラ装置２は、地板１３側に設けられたコネクタ２７を介して給電点Ｐ１へ給電しているが、給電方法および実装方法はこれに限られるものではない。例えば、送受信回路２０２と一体的な基板としてカプラ装置２を実装し、当該基板のパターンとして、結合素子２１側の給電点Ｐ１へ給電するように実装することも可能である。また、コネクタを使用せずに、給電点Ｐ１および地板２４へ直接的にケーブル２０３の給電線を接続しても良い。
【００３０】
図５はカプラ装置２が搭載される機器の一例としての情報処理装置３０の外観を示す斜視図である。この情報処理装置３０は、例えば、バッテリ駆動可能なノートブック型の携帯型パーソナルコンピュータとして実現されている。
【００３１】
情報処理装置３０は、本体３００およびディスプレイユニット３５０を備えている。ディスプレイユニット３５０は、回動自在な状態で本体３００に支持されている。ディスプレイユニット３５０は、本体３００の上面を露出させる開放状態と、本体３００の上面を覆う閉塞状態とを形成し得る。ディスプレイユニット３５０には、ＬＣＤ（liquid crystal display）３５１が設けられている。
【００３２】
本体３００は薄い箱状の筐体を有している。本体３００には、その筐体の上面より筐体の外部に露出する状態で、キーボード３０１、タッチパッド３０２および電源スイッチ３０３等が配置されている。また本体３００には、その筐体の内部にカプラ装置２が設けられている。本体３００内におけるカプラ装置２の向きは任意であって良い。ただし典型的には、図１における表裏方向を本体３００の筐体の上面に直交する方向と一致させる。また典型的には、地板２４よりも結合素子２１を本体３００の筐体の上面の近くに位置させる。
【００３３】
カプラ装置２は、情報処理装置３０と図示しない他の装置との間で近接無線通信を行うために利用される。近接無線通信は、ピアツーピア形式で実行される。通信可能距離は、例えば３ｃｍ程度である。通信端末どうしの無線接続は、両通信端末にそれぞれ搭載されたカプラ装置２どうしの間の距離が通信可能距離以内に接近した場合にのみ可能となる。そして、２つのカプラ装置２が通信可能距離以内に接近した時に、当該２つの通信端末の間の無線接続が確立される。そして、ユーザによって指定されたデータファイル、または予め決められた同期対象データファイル等のデータが、２つの通信端末の間で送受信される。
【００３４】
図５に示す例では、カプラ装置２は本体３００の上面におけるパームレストとして機能する領域（以下、パームレスト領域と称する）の下に配置されている。かくしてパームレスト領域の一部は、通信面として機能する。すなわち、情報処理装置３０との間での近接無線通信を行おうとする他の通信端末をパームレスト領域に近接させることで、当該通信端末と情報処理装置３０との無線接続を確立できる。
【００３５】
図６は情報処理装置３０のブロック図である。なお、図５と同一部分には同一符号を付している。
【００３６】
情報処理装置３０は、カプラ装置２、キーボード３０１、タッチパッド３０２、電源スイッチ３０３およびＬＣＤ３５１の他に、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）３０４、ＣＰＵ３０５、主メモリ３０６、ＢＩＯＳ（basic input/output system）−ＲＯＭ３０７、ノースブリッジ３０８、グラフィクスコントローラ３０９、ビデオメモリ（ＶＲＡＭ）３１０、サウスブリッジ３１１、エンベデッドコントローラ／キーボードコントローラＩＣ（ＥＣ／ＫＢＣ）３１２、電源コントローラ３１３および近接無線通信デバイス３１４を含む。
【００３７】
ハードディスクドライブ３０４は、オペレーティングシステム（ＯＳ）やＢＩＯＳ更新プログラム等の各種プログラムを実行するためのコードを格納する。
【００３８】
ＣＰＵ３０５は、情報処理装置３０の動作を制御するために、ハードディスクドライブ３０４から主メモリ３０６にロードされた各種プログラムを実行する。ＣＰＵ３０５が実行するプログラムには、オペレーティングシステム４０１、近接無線通信ガジェットアプリケーションプログラム４０２、認証アプリケーションプログラム４０３、あるいは送信トレイアプリケーションプログラム４０４を含む。
【００３９】
またＣＰＵ３０５は、ハードウェア制御のために、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ３０７に格納されたＢＩＯＳプログラムを実行する。
【００４０】
ノースブリッジ３０８は、ＣＰＵ３０５のローカルバスとサウスブリッジ３１１との間を接続する。ノースブリッジ３０８は、主メモリ３０６をアクセス制御するメモリコントローラを内蔵する。また、ノースブリッジ３０８は、ＡＧＰバスなどを介してグラフィクスコントローラ３０９との通信を実行する機能を有する。
【００４１】
グラフィクスコントローラ３０９は、ＬＣＤ３５１を制御する。グラフィクスコントローラ３０９は、ビデオメモリ３１０に記憶された表示データから、ＬＣＤ３５１で表示させる表示イメージを表す映像信号を生成する。なお表示データは、ＣＰＵ３０５の制御の下にビデオメモリ３１０に書き込まれる。
【００４２】
サウスブリッジ３１１は、ＬＰＣバス上のデバイスを制御する。サウスブリッジ３１１は、ハードディスクドライブ３０４を制御するためのＡＴＡコントローラを内蔵している。さらに、サウスブリッジ３１１は、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ３０７をアクセス制御するための機能を有している。
【００４３】
エンベデッドコントローラ／キーボードコントローラＩＣ（ＥＣ／ＫＢＣ）３１２は、エンベデッドコントローラと、キーボードコントローラとが集積された１チップマイクロコンピュータである。エンベデッドコントローラは、ユーザによる電源スイッチ３０３の操作に応じて情報処理装置３０をパワーオン／パワーオフするように電源コントローラを制御する。キーボードコントローラは、キーボード３０１およびタッチパッド３０２を制御する。
【００４４】
電源コントローラ３１３は、図示しない電源装置の動作を制御する。なお当該電源装置は、情報処理装置３０の各部の動作電力を生成する。
【００４５】
近接無線通信デバイス３１４は、ＰＨＹ／ＭＡＣ部３１４ａを備える。ＰＨＹ／ＭＡＣ部３１４ａは、ＣＰＵ３０５による制御の下に動作する。ＰＨＹ／ＭＡＣ部３１４ａは、カプラ装置２を介して、他の通信端末と通信する。この近接無線通信デバイス３１４は、図３における送受信回路２０２に相当する。近接無線通信デバイス３１４は、本体３００の筐体内に収容される。
【００４６】
なお、近接無線通信デバイス３１４とサウスブリッジ３１１との間のデータの転送は、ＰＣＩ（peripheral component interconnect）バスによって行われる。なお、ＰＣＩの代わりにＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓを用いても良い。
【００４７】
次に以上のように構成されたカプラ装置２の動作について説明する。
【００４８】
送受信回路２０２から高周波信号が送出されると、この高周波信号がケーブル２０３、コネクタ２０１、コネクタ２７および給電線２６を介して結合素子２１の給電点Ｐ１へと供給される。このとき、矩形部２１ａ，２１ｂの先端部Ｅ１，Ｅ２がそれぞれ開放端となり、給電点Ｐ１から先端部Ｅ１，Ｅ２のそれぞれに至る２つの電流経路が生じる。なお、矩形部２１ａ，２１ｂにおいては、そのほぼ全域に電流が生じる。従って、矩形部２１ａ，２１ｂにおける電流経路は矩形部２１ａ，２１ｂの中央部を通ると見なすことができる。
【００４９】
そして、送信側のカプラ装置２の矩形部２１ａ，２１ｂに上記のように生じた電流が結合電流となり、当該送信側のカプラ装置２の周囲に電磁波が生じる。そして、この電磁波によって、受信側のカプラ装置２の結合素子２１に電流が誘起される。このようにして、２つのカプラ装置２どうしで高周波信号の送受信が行われる。ここで結合素子２１の大きさは、上記の２つの電流経路の長さが所要周波数の波長λのｎ／４（ｎは任意の整数）にほぼ相当するように定める。これにより、上記の所要周波数を中心周波数とした周波数帯域の高周波信号を効率的に送受信できる。
【００５０】
ところで、矩形部２１ｃ，２１ｄは短絡素子２２，２３によって地板２４へと接地されているから、矩形部２１ｃ，２１ｄの先端部Ｅ３，Ｅ４がそれぞれ接地端となっている。そして、給電点Ｐ１から先端部Ｅ３，Ｅ４のそれぞれに至る２つの電流経路が生じ、矩形部２１ｃ，２１ｄに接地電流が流れる。しかしながら、これらの２つの接地電流は向きが互いに異なるために、カプラ装置２全体における電流分布の偏りは接地端が単一である場合に比べて小さくなる。
【００５１】
特に本実施形態では、矩形部２１ｃ，２１ｄが給電点Ｐ１を中心として点対称な形状を持つため、これら２つの接地電流も対称となり、これらの接地電流によるカプラ装置２全体における電流分布にはほとんど偏りが生じない。
【００５２】
ただし、矩形部２１ｃ，２１ｄが直線状に並んでいなかったり、あるいは矩形部２１ｃ，２１ｄの長さが互いに異なっていたとしても、矩形部２１ｃ，２１ｄが給電点Ｐ１を含むとともに表裏方向に沿った平面を挟んで互いに反対側に位置していれば、従来のカプラ装置１に比べれば電流分布の偏りを小さくできる。従って、矩形部２１ｃ，２１ｄが給電点Ｐ１を中心として点対称な形状は必須の要件ではない。
【００５３】
なお、矩形部２１ｃ，２１ｄを短くする程にＱ値が上がる。すなわち、矩形部２１ｃ，２１ｄが短い程に電磁的結合の帯域が狭まり、結合度は高まる。このため矩形部２１ｃ，２１ｄの長さは、求められる帯域および結合度を考慮して適切に定められることが望ましい。
【００５４】
さて、上記のような使用状態においては、地板２４は接地されており、かつ結合素子２１と地板２４とが近接しているので、結合素子２１に生じた電流のエネルギの一部が地板２４に直接的に漏れる。しかしながら、カプラ装置２においては、切欠部２４ａ，２４ｂが形成されているから、矩形部２１ａ，２１ｂの一部に対しては、地板２４が対向していない。このため、切欠部２４ａ，２４ｂが形成されていない場合に比べて、結合素子２１から地板２４へと直接的に漏れるエネルギの量が低減されることになる。また切欠部２５ａ，２５ｂが形成されているから、地板２４と結合素子２１との間の電界の集中を、切欠部２５ａ，２５ｂが形成されていない場合に比べて低減することができる。そしてこれらの結果として、通信相手のカプラ装置との電磁的結合に利用されるエネルギ量が増加し、結合度（Ｓ２１）が向上する。
【００５５】
例えば、２つのカプラ装置２を図７に示すような位置関係で対向させた場合における透過係数（Ｓ２１）の周波数特性に関するシミュレーションデータを図８に示す。なお、図７に示す位置関係は、以下の条件による。
【００５６】
・２つのカプラ装置のそれぞれの表面が互いに対向する。
【００５７】
・２つのカプラ装置のそれぞれの中心軸が互いに平行する。
【００５８】
・中心軸に沿う方向についての２つのカプラ装置の表面どうしの間隔が１０ｍｍ。
【００５９】
・中心軸に直交する方向についての中心軸どうしの間隔が１０ｍｍ。
【００６０】
・同一の接地端が同一方向を向く状態を０度とし、図７の上側に位置するカプラ装置１をその中心軸周りに矢印Ａ１の方向に０度の状態から９０度ずつ回転させた状態をそれぞれ９０度、１８０度および２７０度とする。
【００６１】
（第２の実施形態）
図９は第２の実施形態に係るカプラ装置３の平面図である。なお、図１乃至図３と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００６２】
図９に示すようにカプラ装置３は、短絡素子２２，２３、地板２４、誘電体２５および結合素子３１を含む。またカプラ装置３は、図３に示すような給電線２６およびコネクタ２７をさらに含むが、これら給電線２６およびコネクタ２７は図９においては図示を省略している。
【００６３】
つまりカプラ装置３は、カプラ装置２における結合素子２１に代えて結合素子３１を備える。そして結合素子３１と結合素子２１とは、その厚み方向に直交する平面における形状が異なる。
【００６４】
結合素子３１には、Ｌ字形部３１ａ，３１ｂおよび矩形部３１ｃ，３１ｄが存在する。Ｌ字形部３１ａ，３１ｂは、それぞれ屈曲角度が９０度であるＬ字形をなし、給電点Ｐ２を中心として互いに点対称である。矩形部３１ｃ，３１ｄは、それぞれ矩形をなし、給電点Ｐ２を中心として互いに点対称である。そして、矩形部３１ｃ，３１ｄは、給電点Ｐ２においてＬ字形部３１ａ，３１ｂに直交する。なお、Ｌ字形部３１ａ，３１ｂはいずれも、他のカプラ装置との間で授受する高周波信号がほぼ全域に渡り流れる程度の幅を持つものとする。
【００６５】
かくして、矩形部３１ｃ，３１ｄは、２つの先端部Ｅ１３，Ｅ１４を有した第１の導電部を形成している。また矩形部３１ａ，３１ｂは、先端部Ｅ１１，Ｅ１２をそれぞれ有した第２および第３の導電部を形成している。そして先端部Ｅ１１，Ｅ１２は、先端部Ｅ１３および端部Ｅ１４の中央に対して対称の位置にある。
【００６６】
短絡素子２２，２３は、矩形部３１ｃ，３１ｄの先端においてそれぞれ結合素子３１に接合されている。
【００６７】
この結合素子３１では、Ｌ字形部３１ａ，３１ｂの先端部Ｅ１１，Ｅ１２がそれぞれ開放端となり、矩形部３１ｃ，３１ｄの先端部Ｅ１３，Ｅ１４がそれぞれ接地端となる。このため結合素子３１は、給電点Ｐ２からＬ字形部３１ａに沿って先端部Ｅ１１まで至る電流経路と、給電点Ｐ２からＬ字形部３１ｂに沿って先端部Ｅ１２まで至る電流経路とが生じる。結合素子３１の大きさは、これら２つの電流経路の長さが所要周波数の波長λのｎ／４（ｎは任意の整数）にほぼ相当するように定める。
【００６８】
かくして結合素子３１においても、矩形部３１ｃ，３１ｄをそれぞれ流れる接地電流の向きが互いに異なるために、カプラ装置３全体における電流分布の偏りは接地端が単一である場合に比べて小さくなる。
【００６９】
特に本実施形態では、矩形部３１ｃ，３１ｄが給電点Ｐ２を中心として点対称な形状を持つため、２つの接地電流も対称となり、これらの電流によるカプラ装置３全体における電流分布にはほとんど偏りが生じない。
【００７０】
ところで、２つのカプラ装置３どうしの電磁的結合は主としてＬ字形部３１ａ，３１ｂに生じる電流によって実現されるが、Ｌ字形部３１ａ，３１ｂに生じる結合電流には図９に矢印で示すように９０度づつ異なる４方向の電流成分を含む。このため、図７に示す位置関係で２つのカプラ装置２を対向させた場合に、０度、９０度、１８０度および２７０度のいずれにおいても両カプラ装置２に互いに逆向きの電流成分が含まれることになり、各状態での結合度の変化が低減される。
【００７１】
図１０は２つのカプラ装置３の間における透過係数（Ｓ２１）の周波数特性に関するシミュレーションデータを示す図である。この図９に示す特性は、図７に示す位置関係で２つのカプラ装置３を対向させた場合における透過係数（Ｓ２１）をコンピュータシミュレーションにより求めている。
【００７２】
ただし、Ｌ字形部３１ａ，３１ｂの先端側の電流のためにカプラ装置３ではカプラ装置２よりも全体における電流分布が偏ることになる。しかしながら、Ｌ字形部３１ａ，３１ｂにおける結合電流が矩形部３１ｃ，３１ｄにおける接地電流よりも小さく、さらに結合電流が先端部Ｅ１１，Ｅ１２に近づくに従って小さくなる。このため、Ｌ字形部３１ａ，３１ｂの先端側の電流の電流分布への影響は小さい。
【００７３】
なお、Ｌ字形部３１ａ，３１ｂの屈曲角度は、９０度以外であっても良く、かつＬ字形部３１ａ，３１ｂの屈曲角度が互いに異なっていても良い。Ｌ字形部３１ａ，３１ｂは、互いに異なる形状であっても良い。Ｌ字形部３１ａ，３１ｂが給電点Ｐ２において形成する角度が１８０度以外であっても良い。ただしＬ字形部３１ａ，３１ｂは、給電点Ｐ２を含むとともに表裏方向に沿った平面を挟んで互いに反対側に位置する。
【００７４】
一方、矩形部３１ｃ，３１ｄは、互いに異なる形状であっても良い。矩形部３１ｃ，３１ｄが給電点Ｐ２において形成する角度が１８０度以外であっても良い。ただしＬ字形部３１ａ，３１ｂは、給電点Ｐ２を含むとともに表裏方向に沿った平面を挟んで互いに反対側に位置する。
【００７５】
（第３の実施形態）
図１１は第３の実施形態に係るカプラ装置４の平面図である。なお、図１乃至図３と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００７６】
図１１に示すようにカプラ装置４は、短絡素子２２，２３、地板２４、誘電体２５および結合素子４１を含む。またカプラ装置４は、図３に示すような給電線２６およびコネクタ２７をさらに含むが、これら給電線２６およびコネクタ２７は図１１においては図示を省略している。
【００７７】
つまりカプラ装置４は、カプラ装置２における結合素子２１に代えて結合素子４１を備える。そして結合素子４１と結合素子２１とは、その厚み方向に直交する平面における形状が異なる。
【００７８】
結合素子４１には、Ｌ字形部４１ａ，４１ｂおよび矩形部４１ｃ，４１ｄが存在する。Ｌ字形部４１ａ，４１ｂは、それぞれ屈曲角度が９０度であるＬ字形をなし、上記の平面上において給電点Ｐ３を通る直線Ｌ１に対して互いに線対称である。矩形部４１ｃ，４１ｄは、それぞれ矩形をなし、給電点Ｐ３を中心として互いに点対称である。そして、矩形部４１ｃ，４１ｄは、直線Ｌ１に沿った状態で直線Ｌ１上に並ぶ。なお、Ｌ字形部４１ａ，４１ｂはいずれも、他のカプラ装置との間で授受する高周波信号がほぼ全域に渡り流れる程度の幅を持つものとする。
【００７９】
かくして、矩形部４１ｃ，４１ｄは、２つの先端部Ｅ２３，Ｅ２４を有した第１の導電部を形成している。また矩形部４１ａ，４１ｂは、先端部Ｅ２１，Ｅ２２をそれぞれ有した第２および第３の導電部を形成している。
【００８０】
短絡素子２２，２３は、矩形部４１ｃ，４１ｄの先端においてそれぞれ結合素子４１に接合されている。
【００８１】
この結合素子４１では、Ｌ字形部４１ａ，４１ｂの先端部Ｅ２１，Ｅ２２がそれぞれ開放端となり、矩形部４１ｃ，４１ｄの先端部Ｅ２３，Ｅ２４がそれぞれ接地端となる。このため結合素子４１は、給電点Ｐ３からＬ字形部４１ａに沿って先端部Ｅ２１まで至る電流経路と、給電点Ｐ３からＬ字形部４１ｂに沿って先端部Ｅ２２まで至る電流経路とに結合電流がそれぞれ生じる。結合素子４１の大きさは、これら２つの電流経路の長さが所要周波数の波長λのｎ／４（ｎは任意の整数）にほぼ相当するように定める。
【００８２】
かくして結合素子４１においても、矩形部４１ｃ，４１ｄにそれぞれ生じる接地電流の向きが互いに異なるために、カプラ装置４全体における電流分布の偏りは接地端が単一である場合に比べて小さくなる。
【００８３】
特に本実施形態では、矩形部４１ｃ，４１ｄが給電点Ｐ３を中心として点対称であるため、２つの接地電流も対称となり、これらの接地電流によるカプラ装置４全体における電流分布にはほとんど偏りが生じない。
【００８４】
ところで、２つのカプラ装置４どうしの電磁的結合は主としてＬ字形部４１ａ，４１ｂに生じる結合電流によって実現されるが、この結合電流には図１１に矢印で示すように９０度づつ異なる３方向の電流成分を含む。このため、図７に示す位置関係で２つのカプラ装置３を対向させた場合に、０度、９０度、１８０度および２７０度のいずれにおいても両カプラ装置２に互いに逆向きの電流成分が存在することになり、各状態での結合度の変化が低減される。
【００８５】
図１２は２つのカプラ装置４の間における透過係数（Ｓ２１）の周波数特性に関するシミュレーションデータを示す図である。この図１２に示す特性は、図７に示す位置関係で２つのカプラ装置４を対向させた場合における透過係数（Ｓ２１）をコンピュータシミュレーションにより求めている。
【００８６】
ただし、Ｌ字形部４１ａ，４１ｂの先端側の電流のためにカプラ装置４ではカプラ装置２よりも全体における電流分布が偏ることになる。しかしながら、Ｌ字形部４１ａ，４１ｂにおける結合電流が矩形部４１ｃ，４１ｄにおける接地電流よりも小さく、さらに結合電流が先端部Ｅ２１，Ｅ２２に近づくに従って小さくなる。このため、Ｌ字形部４１ａ，４１ｂの先端側の電流に起因する電流分布の偏りは、単一の接地端に向かう電流に起因する電流分布の偏りよりも小さい。
【００８７】
なお、Ｌ字形部４１ａ，４１ｂの屈曲角度は、９０度以外であっても良く、かつＬ字形部４１ａ，４１ｂの屈曲角度が互いに異なっていても良い。Ｌ字形部４１ａ，４１ｂは、互いに異なる形状であっても良い。Ｌ字形部４１ａ，４１ｂが給電点Ｐ３において形成する角度が１８０度以外であっても良い。ただしＬ字形部４１ａ，４１ｂは、給電点Ｐ３を含むとともに表裏方向に沿った平面を挟んで互いに反対側に位置する。
【００８８】
一方、矩形部４１ｃ，４１ｄは、互いに異なる形状であっても良い。矩形部４１ｃ，４１ｄが給電点Ｐ３において形成する角度が１８０度以外であっても良い。ただしＬ字形部４１ａ，４１ｂは、給電点Ｐ３を含むとともに表裏方向に沿った平面を挟んで互いに反対側に位置する。
【００８９】
（第４の実施形態）
図１３は第４の実施形態に係るカプラ装置５の平面図である。なお、図１乃至図３と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００９０】
図１３に示すようにカプラ装置５は、短絡素子２２，２３、地板２４、誘電体２５および結合素子５１を含む。またカプラ装置５は、図３に示すような給電線２６およびコネクタ２７をさらに含むが、これら給電線２６およびコネクタ２７は図１３においては図示を省略している。
【００９１】
つまりカプラ装置５は、カプラ装置２における結合素子２１に代えて結合素子５１を備える。そして結合素子５１と結合素子２１とは、その厚み方向に直交する平面における形状が異なる。
【００９２】
結合素子５１には、矩形部５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅが存在する。矩形部５１ａ，５１ｂは、それぞれ矩形をなし、互いに離間した状態で平行している。矩形部５１ｃは、矩形をなし、矩形部５１ａ，５１ｂの中央部どうしを連結するように矩形部５１ａ，５１ｂの配列方向に沿って延びる。矩形部５１ｄ，５１ｅは、それぞれ矩形をなし、給電点Ｐ４を挟んで直線状に並ぶ。なお、矩形部５１ａ，５１ｂ，５１ｃはいずれも、他のカプラ装置との間で授受する高周波信号がほぼ全域に渡り流れる程度の幅を持つものとする。
【００９３】
かくして、矩形部５１ｄ，５１ｅは、２つの先端部Ｅ３５，Ｅ３６を有した第１の導電部を形成している。また矩形部５１ａと矩形部５１ｃの一部とで先端部Ｅ３１，Ｅ３２を有した導電部が、また矩形部５１ｂと矩形部５１ｃの一部とで先端部Ｅ３３，Ｅ３４を有した導電部がそれぞれ形成されている。そして先端部Ｅ３１，Ｅ３２，Ｅ３３，Ｅ３４は、先端部Ｅ３５および先端部Ｅ３６の中央に対して対称の位置にある。
【００９４】
短絡素子２２，２３は、矩形部５１ｄ，５１ｅの先端においてそれぞれ結合素子５１に接合されている。
【００９５】
この結合素子５１では、矩形部５１ａ，５１ｂの先端部Ｅ３１，Ｅ３２，Ｅ３３，Ｅ３４がそれぞれ開放端となり、矩形部５１ｄ，５１ｅの先端部Ｅ３５，Ｅ３６がそれぞれ接地端となる。このため結合素子５１は、給電点Ｐ４から矩形部５１ｃおよび矩形部５１ａに沿って先端部Ｅ３１，Ｅ３２まで至る２つの電流経路と、給電点Ｐ４から矩形部５１ｃおよび矩形部５１ｂに沿って先端部Ｅ３３，Ｅ３４まで至る２つの電流経路とでそれぞれ結合電流が生じる。結合素子５１の大きさは、これら４つの電流経路の長さが所要周波数の波長λのｎ／４（ｎは任意の整数）にほぼ相当するように定める。
【００９６】
かくして結合素子５１においても、矩形部５１ｄ，５１ｅにそれぞれ生じる接地電流の向きが互いに異なるために、カプラ装置５全体における電流分布の偏りは接地端が単一である場合に比べて小さくなる。
【００９７】
特に本実施形態では、矩形部５１ｄ，５１ｅが給電点Ｐ４を中心として点対称であるため、２つの接地電流も対称となり、これらの接地電流によるカプラ装置４全体における電流分布にはほとんど偏りが生じない。
【００９８】
ところで、２つのカプラ装置５どうしの電磁的結合は主として矩形部５１ｃ，５１ｄ，５１ｅに生じる結合電流によって実現されるが、この結合電流には図１３に矢印で示すように９０度づつ異なる４方向の電流成分を含む。このため、図７に示す位置関係で２つのカプラ装置５を対向させた場合に、０度、９０度、１８０度および２７０度のいずれにおいても両カプラ装置２に互いに逆向きの電流成分が存在することになり、各状態での結合度の変化が低減される。
【００９９】
図１４は２つのカプラ装置４の間における透過係数（Ｓ２１）の周波数特性に関するシミュレーションデータを示す図である。この図１４に示す特性は、図７に示す位置関係で２つのカプラ装置４を対向させた場合における透過係数（Ｓ２１）をコンピュータシミュレーションにより求めている。
【０１００】
（第５の実施形態）
図１５は第５の実施形態に係るカプラ装置６の平面図である。なお、図１乃至図３と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【０１０１】
図１５に示すようにカプラ装置６は、短絡素子２２，２３、地板２４、誘電体２５および結合素子６１を含む。またカプラ装置６は、図３に示すような給電線２６およびコネクタ２７をさらに含むが、これら給電線２６およびコネクタ２７は図１５においては図示を省略している。
【０１０２】
つまりカプラ装置６は、カプラ装置２における結合素子２１に代えて結合素子６１を備える。そして結合素子６１と結合素子２１とは、その厚み方向に直交する平面における形状が異なる。
【０１０３】
結合素子６１には、矩形部６１ａ，６１ｂ，６１ｃおよびコ字形部６１ｄ，６１ｅが存在する。矩形部６１ａ，６１ｂは、それぞれ矩形をなし、互いに離間した状態で平行している。矩形部６１ｃは、矩形をなし、矩形部６１ａ，６１ｂの中央部どうしを連結するように矩形部６１ａ，６１ｂの配列方向に沿って延びる。コ字形部６１ｄ，６１ｅは、それぞれコ字形をなし、それぞれの両端がいずれも矩形部６１ｃに接する。コ字形部６１ｄ，６１ｅは、給電点Ｐ５を中心として互いに点対称である。なお、矩形部６１ａ，６１ｂ，６１ｃはいずれも、他のカプラ装置との間で授受する高周波信号がほぼ全域に渡り流れる程度の幅を持つものとする。
【０１０４】
かくして、コ字形部６１ｄ，６１ｅは、２つの端部Ｅ４５，Ｅ４６を有した第１の導電部を形成している。また矩形部６１ａと矩形部６１ｃの一部とで先端部Ｅ４１，Ｅ４２を有した導電部が、また矩形部６１ｂと矩形部６１ｃの一部とで先端部Ｅ４３，Ｅ４４を有した導電部がそれぞれ形成されている。そして先端部Ｅ４１，Ｅ４２，Ｅ４３，Ｅ４４は、端部Ｅ４５および端部Ｅ４６の中央に対して対称の位置にある。
【０１０５】
短絡素子２２，２３は、コ字形部６１ｄ，６１ｅの中間部においてそれぞれ結合素子６１に接合されている。
【０１０６】
この結合素子６１では、矩形部６１ａ，６１ｂの先端部Ｅ４１，Ｅ４２，Ｅ４３，Ｅ４４がそれぞれ開放端となり、コ字形部６１ｄ，６１ｅの端部Ｅ４５，Ｅ４６がそれぞれ接地端となる。このため結合素子６１は、給電点Ｐ５から矩形部６１ｃおよび矩形部６１ａに沿って先端部Ｅ４１，Ｅ４２まで至る２つの電流経路と、給電点Ｐ５から矩形部６１ｃおよび矩形部６１ｂに沿って先端部Ｅ４３，Ｅ４４まで至る２つの電流経路とでそれぞれ結合電流が生じる。結合素子６１の大きさは、これら４つの電流経路の長さが所要周波数の波長λのｎ／４（ｎは任意の整数）にほぼ相当するように定める。
【０１０７】
かくして結合素子６１においても、コ字形部６１ｄ，６１ｅにそれぞれ生じる接地電流の向きが互いに異なるために、カプラ装置６全体における電流分布の偏りは接地端が単一である場合に比べて小さくなる。
【０１０８】
特に本実施形態では、コ字形部６１ｄ，６１ｅが給電点Ｐ５を中心として点対称であるため、２つの接地電流も対称となり、これらの接地電流によるカプラ装置４全体における電流分布にはほとんど偏りが生じない。
【０１０９】
ところで、２つのカプラ装置６どうしの電磁的結合は主として矩形部６１ｃ，６１ｄ，６１ｅに生じる結合電流によって実現されるが、この結合電流には図１５に矢印で示すように９０度づつ異なる４方向の電流成分を含む。このため、図７に示す位置関係で２つのカプラ装置６を対向させた場合に、０度、９０度、１８０度および２７０度のいずれにおいても両カプラ装置２に互いに逆向きの電流成分が存在することになり、各状態での結合度の変化が低減される。
【０１１０】
（第６の実施形態）
図１６は第６の実施形態に係るカプラ装置７の平面図である。なお、図１乃至図３と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【０１１１】
図１６に示すようにカプラ装置７は、短絡素子２２，２３，７２，７３、地板２４、誘電体２５および結合素子７１を含む。またカプラ装置７は、図３に示すような給電線２６およびコネクタ２７をさらに含むが、これら給電線２６およびコネクタ２７は図１６においては図示を省略している。
【０１１２】
つまりカプラ装置７は、カプラ装置２における結合素子２１に代えて結合素子７１を備えるとともに、短絡素子７２，７３を追加して備える。そして結合素子７１と結合素子２１とは、その厚み方向に直交する平面における形状が異なる。
【０１１３】
結合素子７１には、矩形部７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ，７１ｅ，７１ｆが存在する。矩形部７１ｃ，７１ｄ，７１ｅ，７１ｆは、それらによって十字形状を形成する位置関係にある。矩形部７１ａ，７１ｂは、上記の十字形状の交点から他のいずれの矩形部とも異なる方向に延びる状態で位置する。なお、矩形部７１ａ，７１ｂはいずれも、他のカプラ装置との間で授受する高周波信号がほぼ全域に渡り流れる程度の幅を持つものとする。
【０１１４】
かくして、矩形部７１ｃ，７１ｄは、２つの先端部Ｅ５３，Ｅ５４を有した第１の導電部を形成している。また矩形部７１ａ，７１ｂは、先端部Ｅ５を有した第２の導電部を形成している。さらに矩形部７１ｅ，７１ｆは、２つの先端部Ｅ５５，Ｅ５６を有した第３の導電部を形成している。
【０１１５】
短絡素子２２，２３，７２，７３は、矩形部７１ｃ，７１ｄ，７１ｅ，７１ｆの先端においてそれぞれ結合素子７１に接合されている。そして短絡素子７２，７３は、短絡素子２２，２３と同様にして地板２４にも接続されている。給電線２６は、矩形部７１ｂの先端部Ｅ５２の近傍にて結合素子７１に接続され、この先端部Ｅ５２近傍に給電点Ｐ６が形成される。
【０１１６】
この結合素子７１では、矩形部７１ａの先端部Ｅ５１が開放端となり、矩形部７１ｃ，７１ｄ，７１ｅ，７１ｆの先端部Ｅ５３，Ｅ５４，Ｅ５５，Ｅ５６がそれぞれ接地端となる。このため結合素子７１は、給電点Ｐ６から矩形部７１ｂおよび矩形部７１ａに沿って先端部Ｅ５まで至る電流経路で結合電流が生じる。結合素子７１の大きさは、この電流経路の長さが所要周波数の波長λのｎ／４（ｎは任意の整数）にほぼ相当するように定める。
【０１１７】
接地電流は、十字形状の交点から先端部Ｅ５３，Ｅ５４，Ｅ５５，Ｅ５６のそれぞれに至る４つの電流経路が生じ、矩形部７１ｃ，７１ｄ，７１ｅ，７１ｆに接地電流が流れる。そしてこれらの接地電流は、それぞれ向きが異なるために、カプラ装置７全体における電流分布の偏りは接地端が単一である場合に比べて小さくなる。
【０１１８】
特に本実施形態では、矩形部７１ｃ，７１ｄ，７１ｅ，７１ｆが十字形状の交点を中心として点対称になるため、４つの接地電流も対称となり、これらの接地電流によるカプラ装置４全体における電流分布にはほとんど偏りが生じない。
【０１１９】
（第７の実施形態）
図１７は第７の実施形態に係るカプラ装置８の平面図である。なお、図１乃至図３および図１３と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【０１２０】
図１７に示すようにカプラ装置８は、短絡素子２２，２３、地板２４、誘電体２５、結合素子５１、無給電素子８１，８２および短絡素子８３，８４を含む。またカプラ装置８は、図３に示すような給電線２６およびコネクタ２７をさらに含むが、これら給電線２６およびコネクタ２７は図１７においては図示を省略している。
【０１２１】
つまりカプラ装置８は、カプラ装置５に無給電素子８１，８２および短絡素子８３，８４を追加して備える。
【０１２２】
無給電素子８１，８２は、導電材料を、矩形の平板状に形成してなる。無給電素子８１は，８２、結合素子５１に隣接するとともに、結合素子５１から離間した位置に配置されている。無給電素子８１，８２はさらに、結合素子５１を挟んで平行する状態で配置されている。
【０１２３】
短絡素子８３，８４は、矩形の平板状をなし、その厚み方向が無給電素子８１，８２の厚み方向に直交する。短絡素子８３は、無給電素子８１に接合されている。短絡素子８３は、無給電素子８１に一体的であっても良いし、別体であっても良い。短絡素子８４は、無給電素子８２に接合されている。短絡素子８４は、無給電素子８２に一体的であっても良いし、別体であっても良い。短絡素子８３，８４は、誘電体２５の内部を通過する状態で配置され、地板２４に対して電気的に接続されている。
【０１２４】
無給電素子８１，８２は、送受信回路２０２には接続されず、給電がなされない。
【０１２５】
地板２４の表側面に対して表裏方向に結合素子５１および無給電素子８１，８２を投影した場合の投影領域（結合素子５１および無給電素子８１，８２に対向する領域）は図１８に二点鎖線で示す領域ＡＲ１１，ＡＲ１２，ＡＲ１３となる。この図１８から、領域ＡＲ１１のうちで矩形部５１ａ，５１ｂに対応する領域の一部が切欠部２４ａ，２４ｂに重なることから、矩形部５１ａ，５１ｂの一部に対向して切欠部２４ａ，２４ｂが設けられていること、すなわち矩形部５１ａ，５１ｂに対応する領域の近傍（隣接する領域）に切欠部２４ａ，２４ｂが設けられていることわかる。また領域ＡＲ１１のうちの中央部分近傍が切欠部２４ａ，２４ｂのいずれにも重ならないことから、切欠部２４ａ，２４ｂが給電点Ｐ４には対向していないことがわかる。さらに、領域ＡＲ１１のうちの矩形部５１ｄ，５１ｅに対応する領域が切欠部２４ａ，２４ｂのいずれにも重ならないことから、短絡素子２２，２３が地板２４に接触可能であることがわかる。
【０１２６】
また図１８から、領域ＡＲ１２，ＡＲ１３の一部が切欠部２４ａ，２４ｂに重なることから、無給電素子８１，８２の一部に対向して切欠部２４ａ，２４ｂが設けられていること、すなわち無給電素子８１，８２に対応する領域の近傍（隣接する領域）に切欠部２４ａ，２４ｂが設けられていることがわかる。なお、カプラ装置８における切欠部２４ａ，２４ｂは、地板２４が無給電素子８１，８２の中央部に対応する位置まで延出する凸部を有するように、カプラ装置２における切欠部２４ａ，２４ｂとは形状を異ならせてある。そしてこれにより、短絡素子８３，８４が地板２４に接触可能である。
【０１２７】
誘電体２５の表面側に対して表裏方向に結合素子５１および無給電素子８１，８２を投影した場合の投影領域（結合素子５１および無給電素子８１，８２に対向する領域）は図１８に二点鎖線で示す領域ＡＲ２１，ＡＲ２２，ＡＲ２３となる。この図１８から、領域ＡＲ２１，ＡＲ２２，ＡＲ２３のいずれもが切欠部２５ａ，２５ｂに重ならないことから、結合素子５１および無給電素子８１，８２の全てに対向しないように切欠部２５ａ，２５ｂが設けられていることがわかる。
【０１２８】
このような構成により、カプラ装置５で得られる通信エリアよりも広い通信エリアを得られる。
【０１２９】
この実施形態は、次のような種々の変形実施が可能である。
【０１３０】
切欠部２４ａ，２４ｂは少なくともいずれか一方を設けなくても良いし、これら切欠部２４ａ，２４ｂとは異なる切欠部を地板２４に形成しても良い。また、切欠部２４ａ，２４ｂの形状や形成位置も任意に変更が可能である。
【０１３１】
切欠部２５ａ，２５ｂは少なくともいずれか一方を設けなくても良いし、これら切欠部２５ａ，２５ｂとは異なる切欠部を誘電体２５に形成しても良い。また、切欠部２５ａ，２５ｂの形状や形成位置も任意に変更が可能である。
【０１３２】
前記の各実施形態のそれぞれにおける結合素子を、前記の各実施形態で給電点としている位置に接合される凸部を有するように変更し、この凸部に給電線２６を接続しても良い。
【０１３３】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１３４】
２，３，４，５，６，７，８…カプラ装置、２１，３１，４１，５１，６１，７１…結合素子、２２，２３，７２，７３…短絡素子、２４…地板、２４ａ，２４ｂ…切欠部、２５…誘電体、２５ａ，２５ｂ…切欠部、２６…給電線、２７…コネクタ、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ｃ，３１ｄ，４１ｃ，４１ｄ，５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅ，６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ，７１ｅ，７１ｆ…矩形部、３１ａ，３１ｂ，４１ａ，４１ｂ…Ｌ字形部、６１ｄ，６１ｅ…コ字形部、８１，８２…無給電素子、８３，８４…短絡素子。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、離間して配置された別のカプラ装置との間で電磁波を送受信するカプラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
数ｃｍ程度の距離まで近接させた２つの通信機器間での近接無線通信方式であるTransferJetの開発が進められている。
【０００３】
この種の近接無線通信方式を利用して通信する場合には、２つの通信機器をそれぞれに搭載されたカプラ装置を対向させるように近接させた状態とする。そしてカプラ装置は、電磁的結合を利用して電磁波を送受信する。
【０００４】
なお、一般的にカプラ装置は、それぞれ導電材料を平板状に形成した結合素子と地板とを互いに対向する状態で配置して構成される。そして、送信側のカプラ装置においては、結合素子と地板との間に信号を給電することによって結合素子に電流を生じさせるとともにカプラ装置の周囲に電磁場を生じさせ、受信側のカプラ装置との間に電磁的結合を生じさせる。受信側のカプラ装置では、上記のように生じた電磁的結合により結合素子に電流が生じた際の結合素子と地板との間の電位差に応じて上記の信号を取り出すことができる。
【０００５】
この種のカプラ装置では、給電点と開放端との間に生じる電流により所要周波数帯域に関する電磁的結合を生じさせる。
【０００６】
一方、結合素子と地板との間に短絡素子を配置し、結合素子と地板とを短絡させることがある。この場合に短絡素子は、給電点と開放端との間の電流経路を避けた１箇所に設けられるものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１９７４４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
さて、上記の短絡素子を設けたカプラ装置においては、結合素子上を給電点と短絡素子との間で流れる電流も生じる。そして、この電流は、給電点と開放端との間の電流よりも大きくなり、かつ給電点から一方向に偏った状態で生じることになることから、カプラ装置の全体としての電流分布に偏りが生じる。そしてこのような電流分布の偏りによって、他のカプラ装置との結合度が低下してしまう恐れがある。
【０００９】
なお、特許文献１には、天板導体と地板導体との間に２本の短絡ピンを設けたアンテナ装置が記載されている。
【００１０】
しかしながら特許文献１に記載されたアンテナ装置では、短絡ピンは天板導体を流れる電流の経路の途中に配置されている。これは、特許文献１に記載のアンテナ装置が、天板導体が存在する平面において無指向性であり、かつ天板導体に垂直な方向へは電波を放射しない特性を持つように構成されたものであって、結合素子に垂直な方向での電磁結合を生じさせるカプラ装置とは全く異なる電磁的作用を利用するためである。
【００１１】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、中心軸が互いにずれる状態で他のカプラ装置と対向した状態にあっても、中心軸周りの回転に伴う透過係数の変化を抑えることが可能なカプラ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の態様によるカプラ装置は、他のカプラ装置との間での電磁的結合により電磁波を授受するカプラ装置であって、第１の端部および第２の端部を有した第１の導電部と、前記第１の端部および前記第２の端部の間から延出し、開放端を有した第２の導電部とを備える結合素子と、前記結合素子と対向し、導電材料により構成された地板と、前記結合素子の前記第１の端部と前記地板とを短絡する第１の短絡素子と、前記結合素子の前記第２の端部と前記地板とを短絡する第２の短絡素子とを備えるた。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、中心軸が互いにずれる状態で他のカプラ装置と対向した状態にあっても、中心軸周りの回転に伴う透過係数の変化を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態に係るカプラ装置の斜視図。
【図２】図１に示すカプラ装置の平面図。
【図３】図２中のＡ−Ａ矢視断面図。
【図４】図１に示すカプラ装置の分解斜視図。
【図５】図１乃至図３に示すカプラ装置が搭載される機器の一例としての情報処理装置の外観を示す斜視図。
【図６】図５に示す情報処理装置のブロック図。
【図７】２つのカプラ装置どうしの間における透過係数（Ｓ２１）の周波数特性を求める条件を示す図。
【図８】図１乃至図３に示すカプラ装置どうしの間における透過係数（Ｓ２１）の周波数特性に関するシミュレーションデータを示す図。
【図９】第２の実施形態に係るカプラ装置の平面図。
【図１０】図９に示すカプラ装置どうしの間における透過係数（Ｓ２１）の周波数特性に関するシミュレーションデータを示す図。
【図１１】第３の実施形態に係るカプラ装置の平面図。
【図１２】図１１に示すカプラ装置どうしの間における透過係数（Ｓ２１）の周波数特性に関するシミュレーションデータを示す図。
【図１３】第４の実施形態に係るカプラ装置の平面図。
【図１４】図１３に示すカプラ装置どうしの間における透過係数（Ｓ２１）の周波数特性に関するシミュレーションデータを示す図。
【図１５】第５の実施形態に係るカプラ装置の平面図。
【図１６】第６の実施形態に係るカプラ装置の平面図。
【図１７】第７の実施形態に係るカプラ装置の平面図。
【図１８】図１７に示すカプラ装置の分解斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態に係るカプラ装置２の斜視図である。図２はカプラ装置２の平面図である。図３は図２中のＡ−Ａ矢視断面図である。図４はカプラ装置２の分解斜視図である。
【００１７】
これら図１乃至図４に示すようにカプラ装置２は、結合素子２１、短絡素子２２，２３、地板２４および誘電体２５を含む。また図３に示すように、カプラ装置２は給電線２６およびコネクタ２７をさらに含む。
【００１８】
結合素子２１、地板２４および誘電体２５は、いずれも平板状をなし、それぞれの厚み方向をほぼ一致させた状態で、その厚み方向に沿って結合素子２１、誘電体２５および地板２４の順番で配列されている。なお、以下の説明においては、これら結合素子２１、誘電体２５および地板２４の配列方向（厚み方向／高さ方向）をカプラ装置２の表裏方向と定め、かつ結合素子２１の側を表側と定める。つまり、結合素子２１は誘電体２５の表側に位置し、かつ地板２４は誘電体２５の裏側に位置することになる。
【００１９】
結合素子２１は導電材料を図１乃至図４に示すような形状に形成してなる。結合素子２１は、その厚み方向に直交する平面においては十字形状をなしている。すなわち結合素子２１には、その中央からそれぞれ異なる４方向に延びる４つの矩形部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄが存在する。矩形部２１ａおよび矩形部２１ｂは、互いに同じ長さであることが望ましいが、それは必須の要件ではない。また矩形部２１ｃおよび矩形部２１ｄは、互いに同じ長さであることが望ましいが、それは必須の要件ではない。矩形部２１ａ，２１ｂはいずれも、他のカプラ装置との間で授受する高周波信号がほぼ全域に渡り流れる程度の幅を持つものとする。
【００２０】
かくして、矩形部２１ｃ，２１ｄは、２つの端部Ｅ３，Ｅ４を有した第１の導電部を形成している。また矩形部２１ａ，２１ｂは、開放端Ｅ１，Ｅ２をそれぞれ有した第２および第３の導電部を形成している。そして開放端Ｅ１，Ｅ２は、端部Ｅ３および端部Ｅ４の中央に対して対称の位置にある。
【００２１】
短絡素子２２，２３は、導電材料を矩形の平板状に形成してなり、その厚み方向が結合素子２１の厚み方向に直交する。短絡素子２２，２３は、矩形部２１ｃ，２１ｄの先端においてそれぞれ結合素子１１に接合されている。短絡素子２２，２３は、結合素子２１に一体的であっても良いし、別体であっても良い。短絡素子２２，２３は、誘電体２５の内部を通過する状態で配置され、地板２４に対して電気的に接続されている。
【００２２】
地板２４は、誘電体２５の一面のほぼ全面に導電材料よりなる薄い層を形成してなり、接地電極として機能する。この地板２４は、カプラ装置２が搭載される通信機器の金属筐体などに電気的に接続されても良いし、そのような接続がなされなくても良い。地板２４は、結合素子２１との間で短絡素子２２，２３を介さない直接的な導通が生じることがない程度に結合素子２１に対して離間される。地板２４には、地板２４を表裏方向に貫通する状態で矩形状の切欠部２４ａ，２４ｂが形成されている。切欠部２４ａ，２４ｂは、結合素子２１の少なくとも一部と対向する地板２４中の領域の近傍にある。
【００２３】
地板２４の表側面に対して表裏方向に結合素子２１を投影した場合の投影領域（結合素子２１に対向する領域）は図４に二点鎖線で示す領域ＡＲ１となる。この図４から、領域ＡＲ１のうちで矩形部２１ａ，２１ｂに対応する領域ＡＲ１ａ，ＡＲ１ｂの一部が切欠部２４ａ，２４ｂに重なることから、矩形部２１ａ，２１ｂの一部に対向して切欠部２４ａ，２４ｂが設けられていること、すなわち領域ＡＲ１ａ，ＡＲ１ｂの近傍（隣接する領域）に切欠部２４ａ，２４ｂが設けられていることわかる。また領域ＡＲ１のうちの交差部分近傍が切欠部２４ａ，２４ｂのいずれにも重ならないことから、切欠部２４ａ，２４ｂが給電点Ｐ１には対向していないことがわかる。さらに、領域ＡＲ１のうちの矩形部２１ｃ，２１ｄに対応する領域ＡＲ１ｃ，ＡＲ１ｄが切欠部２４ａ，２４ｂのいずれにも重ならないことから、短絡素子２２，２３が地板２４に接触可能であることがわかる。
【００２４】
誘電体２５は、誘電材料を板状に形成してなる。誘電体２５は、結合素子２１と地板２４との間隙に配置される。第１の実施形態において誘電体２５は、結合素子２１と地板２４との間隔にほぼ等しい厚みを有し、結合素子２１と地板２４との間隙をほぼ埋める。このため短絡素子２２，２３は、その大半が誘電体２５の内部に位置している。ただし誘電体２５の厚みは、結合素子２１と地板２４との間隔よりも小さくても良い。誘電体２５は、その厚みが結合素子２１と地板２４との間隔よりも小さい場合には、典型的には地板２４に接し、かつ結合素子２１から離間する状態で誘電体２５を配置する。しかしながら、結合素子２１に接し、かつ地板２４から離間する状態で誘電体２５を配置しても良い。あるいは、結合素子２１および地板２４のいずれからも離間した状態で誘電体２５を配置しても良い。さらには、結合素子２１に接する第１の誘電体と地板２４に接する第２の誘電体とをそれぞれ設けて、これら第１および第２の誘電体を互いに離間して配置しても良い。誘電体２５には、誘電体２５を表裏方向に貫通する状態でコ字状の切欠部２５ａ，２５ｂが形成されている。切欠部２５ａ，２５ｂは、結合素子２１の少なくとも一部と対向する誘電体２５中の領域の近傍にある。
【００２５】
なお、本実施形態では、切欠部２５ａ，２５ｂはコ字状であるが、その他の形状であっても良い。地板２４に設けられた切欠部２４ａ，２４ｂの形状についても任意であって良い。
【００２６】
誘電体２５の表面側に対して表裏方向に結合素子２１を投影した場合の投影領域（結合素子２１に対向する領域）は図４に二点鎖線で示す領域ＡＲ２となる。この図４から、領域ＡＲ２のうちで矩形部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに対応する領域ＡＲ２ａ，ＡＲ２ｂ，ＡＲ２ｃ，ＡＲ２ｄが切欠部２５ａ，２５ｂに重ならないことから、結合素子２１の全てに対向しないように切欠部２５ａ，２５ｂが設けられていることがわかる。
【００２７】
給電線２６は、地板２４および誘電体２５を通過する状態で配置されている。給電線２６は、一端が結合素子２１の中央部分の給電点Ｐ１に、他端がコネクタ２７にそれぞれ接続されている。給電線２６は、地板２４に対しては絶縁されている。
【００２８】
コネクタ２７は、地板２４に例えば半田づけなどにより固定される。このコネクタ２７には、カプラ装置２が通信機器に搭載された状態においては、コネクタ２０１が結合される。コネクタ２０１は、上記の通信機器に搭載された送受信回路２０２とケーブル２０３を介して接続されている。そしてコネクタ２７，２０１は、互いに結合された状態において、給電線２６とケーブル２０３の給電線とを電気的に接続するとともに、ケーブル２０３のグランド線と地板２４とを電気的に接続する。
【００２９】
なお、図１乃至図４の例では、カプラ装置２は、地板１３側に設けられたコネクタ２７を介して給電点Ｐ１へ給電しているが、給電方法および実装方法はこれに限られるものではない。例えば、送受信回路２０２と一体的な基板としてカプラ装置２を実装し、当該基板のパターンとして、結合素子２１側の給電点Ｐ１へ給電するように実装することも可能である。また、コネクタを使用せずに、給電点Ｐ１および地板２４へ直接的にケーブル２０３の給電線を接続しても良い。
【００３０】
図５はカプラ装置２が搭載される機器の一例としての情報処理装置３０の外観を示す斜視図である。この情報処理装置３０は、例えば、バッテリ駆動可能なノートブック型の携帯型パーソナルコンピュータとして実現されている。
【００３１】
情報処理装置３０は、本体３００およびディスプレイユニット３５０を備えている。ディスプレイユニット３５０は、回動自在な状態で本体３００に支持されている。ディスプレイユニット３５０は、本体３００の上面を露出させる開放状態と、本体３００の上面を覆う閉塞状態とを形成し得る。ディスプレイユニット３５０には、ＬＣＤ（liquid crystal display）３５１が設けられている。
【００３２】
本体３００は薄い箱状の筐体を有している。本体３００には、その筐体の上面より筐体の外部に露出する状態で、キーボード３０１、タッチパッド３０２および電源スイッチ３０３等が配置されている。また本体３００には、その筐体の内部にカプラ装置２が設けられている。本体３００内におけるカプラ装置２の向きは任意であって良い。ただし典型的には、図１における表裏方向を本体３００の筐体の上面に直交する方向と一致させる。また典型的には、地板２４よりも結合素子２１を本体３００の筐体の上面の近くに位置させる。
【００３３】
カプラ装置２は、情報処理装置３０と図示しない他の装置との間で近接無線通信を行うために利用される。近接無線通信は、ピアツーピア形式で実行される。通信可能距離は、例えば３ｃｍ程度である。通信端末どうしの無線接続は、両通信端末にそれぞれ搭載されたカプラ装置２どうしの間の距離が通信可能距離以内に接近した場合にのみ可能となる。そして、２つのカプラ装置２が通信可能距離以内に接近した時に、当該２つの通信端末の間の無線接続が確立される。そして、ユーザによって指定されたデータファイル、または予め決められた同期対象データファイル等のデータが、２つの通信端末の間で送受信される。
【００３４】
図５に示す例では、カプラ装置２は本体３００の上面におけるパームレストとして機能する領域（以下、パームレスト領域と称する）の下に配置されている。かくしてパームレスト領域の一部は、通信面として機能する。すなわち、情報処理装置３０との間での近接無線通信を行おうとする他の通信端末をパームレスト領域に近接させることで、当該通信端末と情報処理装置３０との無線接続を確立できる。
【００３５】
図６は情報処理装置３０のブロック図である。なお、図５と同一部分には同一符号を付している。
【００３６】
情報処理装置３０は、カプラ装置２、キーボード３０１、タッチパッド３０２、電源スイッチ３０３およびＬＣＤ３５１の他に、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）３０４、ＣＰＵ３０５、主メモリ３０６、ＢＩＯＳ（basic input/output system）−ＲＯＭ３０７、ノースブリッジ３０８、グラフィクスコントローラ３０９、ビデオメモリ（ＶＲＡＭ）３１０、サウスブリッジ３１１、エンベデッドコントローラ／キーボードコントローラＩＣ（ＥＣ／ＫＢＣ）３１２、電源コントローラ３１３および近接無線通信デバイス３１４を含む。
【００３７】
ハードディスクドライブ３０４は、オペレーティングシステム（ＯＳ）やＢＩＯＳ更新プログラム等の各種プログラムを実行するためのコードを格納する。
【００３８】
ＣＰＵ３０５は、情報処理装置３０の動作を制御するために、ハードディスクドライブ３０４から主メモリ３０６にロードされた各種プログラムを実行する。ＣＰＵ３０５が実行するプログラムには、オペレーティングシステム４０１、近接無線通信ガジェットアプリケーションプログラム４０２、認証アプリケーションプログラム４０３、あるいは送信トレイアプリケーションプログラム４０４を含む。
【００３９】
またＣＰＵ３０５は、ハードウェア制御のために、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ３０７に格納されたＢＩＯＳプログラムを実行する。
【００４０】
ノースブリッジ３０８は、ＣＰＵ３０５のローカルバスとサウスブリッジ３１１との間を接続する。ノースブリッジ３０８は、主メモリ３０６をアクセス制御するメモリコントローラを内蔵する。また、ノースブリッジ３０８は、ＡＧＰバスなどを介してグラフィクスコントローラ３０９との通信を実行する機能を有する。
【００４１】
グラフィクスコントローラ３０９は、ＬＣＤ３５１を制御する。グラフィクスコントローラ３０９は、ビデオメモリ３１０に記憶された表示データから、ＬＣＤ３５１で表示させる表示イメージを表す映像信号を生成する。なお表示データは、ＣＰＵ３０５の制御の下にビデオメモリ３１０に書き込まれる。
【００４２】
サウスブリッジ３１１は、ＬＰＣバス上のデバイスを制御する。サウスブリッジ３１１は、ハードディスクドライブ３０４を制御するためのＡＴＡコントローラを内蔵している。さらに、サウスブリッジ３１１は、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ３０７をアクセス制御するための機能を有している。
【００４３】
エンベデッドコントローラ／キーボードコントローラＩＣ（ＥＣ／ＫＢＣ）３１２は、エンベデッドコントローラと、キーボードコントローラとが集積された１チップマイクロコンピュータである。エンベデッドコントローラは、ユーザによる電源スイッチ３０３の操作に応じて情報処理装置３０をパワーオン／パワーオフするように電源コントローラを制御する。キーボードコントローラは、キーボード３０１およびタッチパッド３０２を制御する。
【００４４】
電源コントローラ３１３は、図示しない電源装置の動作を制御する。なお当該電源装置は、情報処理装置３０の各部の動作電力を生成する。
【００４５】
近接無線通信デバイス３１４は、ＰＨＹ／ＭＡＣ部３１４ａを備える。ＰＨＹ／ＭＡＣ部３１４ａは、ＣＰＵ３０５による制御の下に動作する。ＰＨＹ／ＭＡＣ部３１４ａは、カプラ装置２を介して、他の通信端末と通信する。この近接無線通信デバイス３１４は、図３における送受信回路２０２に相当する。近接無線通信デバイス３１４は、本体３００の筐体内に収容される。
【００４６】
なお、近接無線通信デバイス３１４とサウスブリッジ３１１との間のデータの転送は、ＰＣＩ（peripheral component interconnect）バスによって行われる。なお、ＰＣＩの代わりにＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓを用いても良い。
【００４７】
次に以上のように構成されたカプラ装置２の動作について説明する。
【００４８】
送受信回路２０２から高周波信号が送出されると、この高周波信号がケーブル２０３、コネクタ２０１、コネクタ２７および給電線２６を介して結合素子２１の給電点Ｐ１へと供給される。このとき、矩形部２１ａ，２１ｂの先端部Ｅ１，Ｅ２がそれぞれ開放端となり、給電点Ｐ１から先端部Ｅ１，Ｅ２のそれぞれに至る２つの電流経路が生じる。なお、矩形部２１ａ，２１ｂにおいては、そのほぼ全域に電流が生じる。従って、矩形部２１ａ，２１ｂにおける電流経路は矩形部２１ａ，２１ｂの中央部を通ると見なすことができる。
【００４９】
そして、送信側のカプラ装置２の矩形部２１ａ，２１ｂに上記のように生じた電流が結合電流となり、当該送信側のカプラ装置２の周囲に電磁波が生じる。そして、この電磁波によって、受信側のカプラ装置２の結合素子２１に電流が誘起される。このようにして、２つのカプラ装置２どうしで高周波信号の送受信が行われる。ここで結合素子２１の大きさは、上記の２つの電流経路の長さが所要周波数の波長λのｎ／４（ｎは任意の整数）にほぼ相当するように定める。これにより、上記の所要周波数を中心周波数とした周波数帯域の高周波信号を効率的に送受信できる。
【００５０】
ところで、矩形部２１ｃ，２１ｄは短絡素子２２，２３によって地板２４へと接地されているから、矩形部２１ｃ，２１ｄの先端部Ｅ３，Ｅ４がそれぞれ接地端となっている。そして、給電点Ｐ１から先端部Ｅ３，Ｅ４のそれぞれに至る２つの電流経路が生じ、矩形部２１ｃ，２１ｄに接地電流が流れる。しかしながら、これらの２つの接地電流は向きが互いに異なるために、カプラ装置２全体における電流分布の偏りは接地端が単一である場合に比べて小さくなる。
【００５１】
特に本実施形態では、矩形部２１ｃ，２１ｄが給電点Ｐ１を中心として点対称な形状を持つため、これら２つの接地電流も対称となり、これらの接地電流によるカプラ装置２全体における電流分布にはほとんど偏りが生じない。
【００５２】
ただし、矩形部２１ｃ，２１ｄが直線状に並んでいなかったり、あるいは矩形部２１ｃ，２１ｄの長さが互いに異なっていたとしても、矩形部２１ｃ，２１ｄが給電点Ｐ１を含むとともに表裏方向に沿った平面を挟んで互いに反対側に位置していれば、従来のカプラ装置１に比べれば電流分布の偏りを小さくできる。従って、矩形部２１ｃ，２１ｄが給電点Ｐ１を中心として点対称な形状は必須の要件ではない。
【００５３】
なお、矩形部２１ｃ，２１ｄを短くする程にＱ値が上がる。すなわち、矩形部２１ｃ，２１ｄが短い程に電磁的結合の帯域が狭まり、結合度は高まる。このため矩形部２１ｃ，２１ｄの長さは、求められる帯域および結合度を考慮して適切に定められることが望ましい。
【００５４】
さて、上記のような使用状態においては、地板２４は接地されており、かつ結合素子２１と地板２４とが近接しているので、結合素子２１に生じた電流のエネルギの一部が地板２４に直接的に漏れる。しかしながら、カプラ装置２においては、切欠部２４ａ，２４ｂが形成されているから、矩形部２１ａ，２１ｂの一部に対しては、地板２４が対向していない。このため、切欠部２４ａ，２４ｂが形成されていない場合に比べて、結合素子２１から地板２４へと直接的に漏れるエネルギの量が低減されることになる。また切欠部２５ａ，２５ｂが形成されているから、地板２４と結合素子２１との間の電界の集中を、切欠部２５ａ，２５ｂが形成されていない場合に比べて低減することができる。そしてこれらの結果として、通信相手のカプラ装置との電磁的結合に利用されるエネルギ量が増加し、結合度（Ｓ２１）が向上する。
【００５５】
例えば、２つのカプラ装置２を図７に示すような位置関係で対向させた場合における透過係数（Ｓ２１）の周波数特性に関するシミュレーションデータを図８に示す。なお、図７に示す位置関係は、以下の条件による。
【００５６】
・２つのカプラ装置のそれぞれの表面が互いに対向する。
【００５７】
・２つのカプラ装置のそれぞれの中心軸が互いに平行する。
【００５８】
・中心軸に沿う方向についての２つのカプラ装置の表面どうしの間隔が１０ｍｍ。
【００５９】
・中心軸に直交する方向についての中心軸どうしの間隔が１０ｍｍ。
【００６０】
・同一の接地端が同一方向を向く状態を０度とし、図７の上側に位置するカプラ装置１をその中心軸周りに矢印Ａ１の方向に０度の状態から９０度ずつ回転させた状態をそれぞれ９０度、１８０度および２７０度とする。
【００６１】
（第２の実施形態）
図９は第２の実施形態に係るカプラ装置３の平面図である。なお、図１乃至図３と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００６２】
図９に示すようにカプラ装置３は、短絡素子２２，２３、地板２４、誘電体２５および結合素子３１を含む。またカプラ装置３は、図３に示すような給電線２６およびコネクタ２７をさらに含むが、これら給電線２６およびコネクタ２７は図９においては図示を省略している。
【００６３】
つまりカプラ装置３は、カプラ装置２における結合素子２１に代えて結合素子３１を備える。そして結合素子３１と結合素子２１とは、その厚み方向に直交する平面における形状が異なる。
【００６４】
結合素子３１には、Ｌ字形部３１ａ，３１ｂおよび矩形部３１ｃ，３１ｄが存在する。Ｌ字形部３１ａ，３１ｂは、それぞれ屈曲角度が９０度であるＬ字形をなし、給電点Ｐ２を中心として互いに点対称である。矩形部３１ｃ，３１ｄは、それぞれ矩形をなし、給電点Ｐ２を中心として互いに点対称である。そして、矩形部３１ｃ，３１ｄは、給電点Ｐ２においてＬ字形部３１ａ，３１ｂに直交する。なお、Ｌ字形部３１ａ，３１ｂはいずれも、他のカプラ装置との間で授受する高周波信号がほぼ全域に渡り流れる程度の幅を持つものとする。
【００６５】
かくして、矩形部３１ｃ，３１ｄは、２つの先端部Ｅ１３，Ｅ１４を有した第１の導電部を形成している。また矩形部３１ａ，３１ｂは、先端部Ｅ１１，Ｅ１２をそれぞれ有した第２および第３の導電部を形成している。そして先端部Ｅ１１，Ｅ１２は、先端部Ｅ１３および端部Ｅ１４の中央に対して対称の位置にある。
【００６６】
短絡素子２２，２３は、矩形部３１ｃ，３１ｄの先端においてそれぞれ結合素子３１に接合されている。
【００６７】
この結合素子３１では、Ｌ字形部３１ａ，３１ｂの先端部Ｅ１１，Ｅ１２がそれぞれ開放端となり、矩形部３１ｃ，３１ｄの先端部Ｅ１３，Ｅ１４がそれぞれ接地端となる。このため結合素子３１は、給電点Ｐ２からＬ字形部３１ａに沿って先端部Ｅ１１まで至る電流経路と、給電点Ｐ２からＬ字形部３１ｂに沿って先端部Ｅ１２まで至る電流経路とが生じる。結合素子３１の大きさは、これら２つの電流経路の長さが所要周波数の波長λのｎ／４（ｎは任意の整数）にほぼ相当するように定める。
【００６８】
かくして結合素子３１においても、矩形部３１ｃ，３１ｄをそれぞれ流れる接地電流の向きが互いに異なるために、カプラ装置３全体における電流分布の偏りは接地端が単一である場合に比べて小さくなる。
【００６９】
特に本実施形態では、矩形部３１ｃ，３１ｄが給電点Ｐ２を中心として点対称な形状を持つため、２つの接地電流も対称となり、これらの電流によるカプラ装置３全体における電流分布にはほとんど偏りが生じない。
【００７０】
ところで、２つのカプラ装置３どうしの電磁的結合は主としてＬ字形部３１ａ，３１ｂに生じる電流によって実現されるが、Ｌ字形部３１ａ，３１ｂに生じる結合電流には図９に矢印で示すように９０度づつ異なる４方向の電流成分を含む。このため、図７に示す位置関係で２つのカプラ装置２を対向させた場合に、０度、９０度、１８０度および２７０度のいずれにおいても両カプラ装置２に互いに逆向きの電流成分が含まれることになり、各状態での結合度の変化が低減される。
【００７１】
図１０は２つのカプラ装置３の間における透過係数（Ｓ２１）の周波数特性に関するシミュレーションデータを示す図である。この図９に示す特性は、図７に示す位置関係で２つのカプラ装置３を対向させた場合における透過係数（Ｓ２１）をコンピュータシミュレーションにより求めている。
【００７２】
ただし、Ｌ字形部３１ａ，３１ｂの先端側の電流のためにカプラ装置３ではカプラ装置２よりも全体における電流分布が偏ることになる。しかしながら、Ｌ字形部３１ａ，３１ｂにおける結合電流が矩形部３１ｃ，３１ｄにおける接地電流よりも小さく、さらに結合電流が先端部Ｅ１１，Ｅ１２に近づくに従って小さくなる。このため、Ｌ字形部３１ａ，３１ｂの先端側の電流の電流分布への影響は小さい。
【００７３】
なお、Ｌ字形部３１ａ，３１ｂの屈曲角度は、９０度以外であっても良く、かつＬ字形部３１ａ，３１ｂの屈曲角度が互いに異なっていても良い。Ｌ字形部３１ａ，３１ｂは、互いに異なる形状であっても良い。Ｌ字形部３１ａ，３１ｂが給電点Ｐ２において形成する角度が１８０度以外であっても良い。ただしＬ字形部３１ａ，３１ｂは、給電点Ｐ２を含むとともに表裏方向に沿った平面を挟んで互いに反対側に位置する。
【００７４】
一方、矩形部３１ｃ，３１ｄは、互いに異なる形状であっても良い。矩形部３１ｃ，３１ｄが給電点Ｐ２において形成する角度が１８０度以外であっても良い。ただしＬ字形部３１ａ，３１ｂは、給電点Ｐ２を含むとともに表裏方向に沿った平面を挟んで互いに反対側に位置する。
【００７５】
（第３の実施形態）
図１１は第３の実施形態に係るカプラ装置４の平面図である。なお、図１乃至図３と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００７６】
図１１に示すようにカプラ装置４は、短絡素子２２，２３、地板２４、誘電体２５および結合素子４１を含む。またカプラ装置４は、図３に示すような給電線２６およびコネクタ２７をさらに含むが、これら給電線２６およびコネクタ２７は図１１においては図示を省略している。
【００７７】
つまりカプラ装置４は、カプラ装置２における結合素子２１に代えて結合素子４１を備える。そして結合素子４１と結合素子２１とは、その厚み方向に直交する平面における形状が異なる。
【００７８】
結合素子４１には、Ｌ字形部４１ａ，４１ｂおよび矩形部４１ｃ，４１ｄが存在する。Ｌ字形部４１ａ，４１ｂは、それぞれ屈曲角度が９０度であるＬ字形をなし、上記の平面上において給電点Ｐ３を通る直線Ｌ１に対して互いに線対称である。矩形部４１ｃ，４１ｄは、それぞれ矩形をなし、給電点Ｐ３を中心として互いに点対称である。そして、矩形部４１ｃ，４１ｄは、直線Ｌ１に沿った状態で直線Ｌ１上に並ぶ。なお、Ｌ字形部４１ａ，４１ｂはいずれも、他のカプラ装置との間で授受する高周波信号がほぼ全域に渡り流れる程度の幅を持つものとする。
【００７９】
かくして、矩形部４１ｃ，４１ｄは、２つの先端部Ｅ２３，Ｅ２４を有した第１の導電部を形成している。また矩形部４１ａ，４１ｂは、先端部Ｅ２１，Ｅ２２をそれぞれ有した第２および第３の導電部を形成している。
【００８０】
短絡素子２２，２３は、矩形部４１ｃ，４１ｄの先端においてそれぞれ結合素子４１に接合されている。
【００８１】
この結合素子４１では、Ｌ字形部４１ａ，４１ｂの先端部Ｅ２１，Ｅ２２がそれぞれ開放端となり、矩形部４１ｃ，４１ｄの先端部Ｅ２３，Ｅ２４がそれぞれ接地端となる。このため結合素子４１は、給電点Ｐ３からＬ字形部４１ａに沿って先端部Ｅ２１まで至る電流経路と、給電点Ｐ３からＬ字形部４１ｂに沿って先端部Ｅ２２まで至る電流経路とに結合電流がそれぞれ生じる。結合素子４１の大きさは、これら２つの電流経路の長さが所要周波数の波長λのｎ／４（ｎは任意の整数）にほぼ相当するように定める。
【００８２】
かくして結合素子４１においても、矩形部４１ｃ，４１ｄにそれぞれ生じる接地電流の向きが互いに異なるために、カプラ装置４全体における電流分布の偏りは接地端が単一である場合に比べて小さくなる。
【００８３】
特に本実施形態では、矩形部４１ｃ，４１ｄが給電点Ｐ３を中心として点対称であるため、２つの接地電流も対称となり、これらの接地電流によるカプラ装置４全体における電流分布にはほとんど偏りが生じない。
【００８４】
ところで、２つのカプラ装置４どうしの電磁的結合は主としてＬ字形部４１ａ，４１ｂに生じる結合電流によって実現されるが、この結合電流には図１１に矢印で示すように９０度づつ異なる３方向の電流成分を含む。このため、図７に示す位置関係で２つのカプラ装置３を対向させた場合に、０度、９０度、１８０度および２７０度のいずれにおいても両カプラ装置２に互いに逆向きの電流成分が存在することになり、各状態での結合度の変化が低減される。
【００８５】
図１２は２つのカプラ装置４の間における透過係数（Ｓ２１）の周波数特性に関するシミュレーションデータを示す図である。この図１２に示す特性は、図７に示す位置関係で２つのカプラ装置４を対向させた場合における透過係数（Ｓ２１）をコンピュータシミュレーションにより求めている。
【００８６】
ただし、Ｌ字形部４１ａ，４１ｂの先端側の電流のためにカプラ装置４ではカプラ装置２よりも全体における電流分布が偏ることになる。しかしながら、Ｌ字形部４１ａ，４１ｂにおける結合電流が矩形部４１ｃ，４１ｄにおける接地電流よりも小さく、さらに結合電流が先端部Ｅ２１，Ｅ２２に近づくに従って小さくなる。このため、Ｌ字形部４１ａ，４１ｂの先端側の電流に起因する電流分布の偏りは、単一の接地端に向かう電流に起因する電流分布の偏りよりも小さい。
【００８７】
なお、Ｌ字形部４１ａ，４１ｂの屈曲角度は、９０度以外であっても良く、かつＬ字形部４１ａ，４１ｂの屈曲角度が互いに異なっていても良い。Ｌ字形部４１ａ，４１ｂは、互いに異なる形状であっても良い。Ｌ字形部４１ａ，４１ｂが給電点Ｐ３において形成する角度が１８０度以外であっても良い。ただしＬ字形部４１ａ，４１ｂは、給電点Ｐ３を含むとともに表裏方向に沿った平面を挟んで互いに反対側に位置する。
【００８８】
一方、矩形部４１ｃ，４１ｄは、互いに異なる形状であっても良い。矩形部４１ｃ，４１ｄが給電点Ｐ３において形成する角度が１８０度以外であっても良い。ただしＬ字形部４１ａ，４１ｂは、給電点Ｐ３を含むとともに表裏方向に沿った平面を挟んで互いに反対側に位置する。
【００８９】
（第４の実施形態）
図１３は第４の実施形態に係るカプラ装置５の平面図である。なお、図１乃至図３と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００９０】
図１３に示すようにカプラ装置５は、短絡素子２２，２３、地板２４、誘電体２５および結合素子５１を含む。またカプラ装置５は、図３に示すような給電線２６およびコネクタ２７をさらに含むが、これら給電線２６およびコネクタ２７は図１３においては図示を省略している。
【００９１】
つまりカプラ装置５は、カプラ装置２における結合素子２１に代えて結合素子５１を備える。そして結合素子５１と結合素子２１とは、その厚み方向に直交する平面における形状が異なる。
【００９２】
結合素子５１には、矩形部５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅが存在する。矩形部５１ａ，５１ｂは、それぞれ矩形をなし、互いに離間した状態で平行している。矩形部５１ｃは、矩形をなし、矩形部５１ａ，５１ｂの中央部どうしを連結するように矩形部５１ａ，５１ｂの配列方向に沿って延びる。矩形部５１ｄ，５１ｅは、それぞれ矩形をなし、給電点Ｐ４を挟んで直線状に並ぶ。なお、矩形部５１ａ，５１ｂ，５１ｃはいずれも、他のカプラ装置との間で授受する高周波信号がほぼ全域に渡り流れる程度の幅を持つものとする。
【００９３】
かくして、矩形部５１ｄ，５１ｅは、２つの先端部Ｅ３５，Ｅ３６を有した第１の導電部を形成している。また矩形部５１ａと矩形部５１ｃの一部とで先端部Ｅ３１，Ｅ３２を有した導電部が、また矩形部５１ｂと矩形部５１ｃの一部とで先端部Ｅ３３，Ｅ３４を有した導電部がそれぞれ形成されている。そして先端部Ｅ３１，Ｅ３２，Ｅ３３，Ｅ３４は、先端部Ｅ３５および先端部Ｅ３６の中央に対して対称の位置にある。
【００９４】
短絡素子２２，２３は、矩形部５１ｄ，５１ｅの先端においてそれぞれ結合素子５１に接合されている。
【００９５】
この結合素子５１では、矩形部５１ａ，５１ｂの先端部Ｅ３１，Ｅ３２，Ｅ３３，Ｅ３４がそれぞれ開放端となり、矩形部５１ｄ，５１ｅの先端部Ｅ３５，Ｅ３６がそれぞれ接地端となる。このため結合素子５１は、給電点Ｐ４から矩形部５１ｃおよび矩形部５１ａに沿って先端部Ｅ３１，Ｅ３２まで至る２つの電流経路と、給電点Ｐ４から矩形部５１ｃおよび矩形部５１ｂに沿って先端部Ｅ３３，Ｅ３４まで至る２つの電流経路とでそれぞれ結合電流が生じる。結合素子５１の大きさは、これら４つの電流経路の長さが所要周波数の波長λのｎ／４（ｎは任意の整数）にほぼ相当するように定める。
【００９６】
かくして結合素子５１においても、矩形部５１ｄ，５１ｅにそれぞれ生じる接地電流の向きが互いに異なるために、カプラ装置５全体における電流分布の偏りは接地端が単一である場合に比べて小さくなる。
【００９７】
特に本実施形態では、矩形部５１ｄ，５１ｅが給電点Ｐ４を中心として点対称であるため、２つの接地電流も対称となり、これらの接地電流によるカプラ装置４全体における電流分布にはほとんど偏りが生じない。
【００９８】
ところで、２つのカプラ装置５どうしの電磁的結合は主として矩形部５１ｃ，５１ｄ，５１ｅに生じる結合電流によって実現されるが、この結合電流には図１３に矢印で示すように９０度づつ異なる４方向の電流成分を含む。このため、図７に示す位置関係で２つのカプラ装置５を対向させた場合に、０度、９０度、１８０度および２７０度のいずれにおいても両カプラ装置２に互いに逆向きの電流成分が存在することになり、各状態での結合度の変化が低減される。
【００９９】
図１４は２つのカプラ装置４の間における透過係数（Ｓ２１）の周波数特性に関するシミュレーションデータを示す図である。この図１４に示す特性は、図７に示す位置関係で２つのカプラ装置４を対向させた場合における透過係数（Ｓ２１）をコンピュータシミュレーションにより求めている。
【０１００】
（第５の実施形態）
図１５は第５の実施形態に係るカプラ装置６の平面図である。なお、図１乃至図３と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【０１０１】
図１５に示すようにカプラ装置６は、短絡素子２２，２３、地板２４、誘電体２５および結合素子６１を含む。またカプラ装置６は、図３に示すような給電線２６およびコネクタ２７をさらに含むが、これら給電線２６およびコネクタ２７は図１５においては図示を省略している。
【０１０２】
つまりカプラ装置６は、カプラ装置２における結合素子２１に代えて結合素子６１を備える。そして結合素子６１と結合素子２１とは、その厚み方向に直交する平面における形状が異なる。
【０１０３】
結合素子６１には、矩形部６１ａ，６１ｂ，６１ｃおよびコ字形部６１ｄ，６１ｅが存在する。矩形部６１ａ，６１ｂは、それぞれ矩形をなし、互いに離間した状態で平行している。矩形部６１ｃは、矩形をなし、矩形部６１ａ，６１ｂの中央部どうしを連結するように矩形部６１ａ，６１ｂの配列方向に沿って延びる。コ字形部６１ｄ，６１ｅは、それぞれコ字形をなし、それぞれの両端がいずれも矩形部６１ｃに接する。コ字形部６１ｄ，６１ｅは、給電点Ｐ５を中心として互いに点対称である。なお、矩形部６１ａ，６１ｂ，６１ｃはいずれも、他のカプラ装置との間で授受する高周波信号がほぼ全域に渡り流れる程度の幅を持つものとする。
【０１０４】
かくして、コ字形部６１ｄ，６１ｅは、２つの端部Ｅ４５，Ｅ４６を有した第１の導電部を形成している。また矩形部６１ａと矩形部６１ｃの一部とで先端部Ｅ４１，Ｅ４２を有した導電部が、また矩形部６１ｂと矩形部６１ｃの一部とで先端部Ｅ４３，Ｅ４４を有した導電部がそれぞれ形成されている。そして先端部Ｅ４１，Ｅ４２，Ｅ４３，Ｅ４４は、端部Ｅ４５および端部Ｅ４６の中央に対して対称の位置にある。
【０１０５】
短絡素子２２，２３は、コ字形部６１ｄ，６１ｅの中間部においてそれぞれ結合素子６１に接合されている。
【０１０６】
この結合素子６１では、矩形部６１ａ，６１ｂの先端部Ｅ４１，Ｅ４２，Ｅ４３，Ｅ４４がそれぞれ開放端となり、コ字形部６１ｄ，６１ｅの端部Ｅ４５，Ｅ４６がそれぞれ接地端となる。このため結合素子６１は、給電点Ｐ５から矩形部６１ｃおよび矩形部６１ａに沿って先端部Ｅ４１，Ｅ４２まで至る２つの電流経路と、給電点Ｐ５から矩形部６１ｃおよび矩形部６１ｂに沿って先端部Ｅ４３，Ｅ４４まで至る２つの電流経路とでそれぞれ結合電流が生じる。結合素子６１の大きさは、これら４つの電流経路の長さが所要周波数の波長λのｎ／４（ｎは任意の整数）にほぼ相当するように定める。
【０１０７】
かくして結合素子６１においても、コ字形部６１ｄ，６１ｅにそれぞれ生じる接地電流の向きが互いに異なるために、カプラ装置６全体における電流分布の偏りは接地端が単一である場合に比べて小さくなる。
【０１０８】
特に本実施形態では、コ字形部６１ｄ，６１ｅが給電点Ｐ５を中心として点対称であるため、２つの接地電流も対称となり、これらの接地電流によるカプラ装置４全体における電流分布にはほとんど偏りが生じない。
【０１０９】
ところで、２つのカプラ装置６どうしの電磁的結合は主として矩形部６１ｃ，６１ｄ，６１ｅに生じる結合電流によって実現されるが、この結合電流には図１５に矢印で示すように９０度づつ異なる４方向の電流成分を含む。このため、図７に示す位置関係で２つのカプラ装置６を対向させた場合に、０度、９０度、１８０度および２７０度のいずれにおいても両カプラ装置２に互いに逆向きの電流成分が存在することになり、各状態での結合度の変化が低減される。
【０１１０】
（第６の実施形態）
図１６は第６の実施形態に係るカプラ装置７の平面図である。なお、図１乃至図３と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【０１１１】
図１６に示すようにカプラ装置７は、短絡素子２２，２３，７２，７３、地板２４、誘電体２５および結合素子７１を含む。またカプラ装置７は、図３に示すような給電線２６およびコネクタ２７をさらに含むが、これら給電線２６およびコネクタ２７は図１６においては図示を省略している。
【０１１２】
つまりカプラ装置７は、カプラ装置２における結合素子２１に代えて結合素子７１を備えるとともに、短絡素子７２，７３を追加して備える。そして結合素子７１と結合素子２１とは、その厚み方向に直交する平面における形状が異なる。
【０１１３】
結合素子７１には、矩形部７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ，７１ｅ，７１ｆが存在する。矩形部７１ｃ，７１ｄ，７１ｅ，７１ｆは、それらによって十字形状を形成する位置関係にある。矩形部７１ａ，７１ｂは、上記の十字形状の交点から他のいずれの矩形部とも異なる方向に延びる状態で位置する。なお、矩形部７１ａ，７１ｂはいずれも、他のカプラ装置との間で授受する高周波信号がほぼ全域に渡り流れる程度の幅を持つものとする。
【０１１４】
かくして、矩形部７１ｃ，７１ｄは、２つの先端部Ｅ５３，Ｅ５４を有した第１の導電部を形成している。また矩形部７１ａ，７１ｂは、先端部Ｅ５を有した第２の導電部を形成している。さらに矩形部７１ｅ，７１ｆは、２つの先端部Ｅ５５，Ｅ５６を有した第３の導電部を形成している。
【０１１５】
短絡素子２２，２３，７２，７３は、矩形部７１ｃ，７１ｄ，７１ｅ，７１ｆの先端においてそれぞれ結合素子７１に接合されている。そして短絡素子７２，７３は、短絡素子２２，２３と同様にして地板２４にも接続されている。給電線２６は、矩形部７１ｂの先端部Ｅ５２の近傍にて結合素子７１に接続され、この先端部Ｅ５２近傍に給電点Ｐ６が形成される。
【０１１６】
この結合素子７１では、矩形部７１ａの先端部Ｅ５１が開放端となり、矩形部７１ｃ，７１ｄ，７１ｅ，７１ｆの先端部Ｅ５３，Ｅ５４，Ｅ５５，Ｅ５６がそれぞれ接地端となる。このため結合素子７１は、給電点Ｐ６から矩形部７１ｂおよび矩形部７１ａに沿って先端部Ｅ５まで至る電流経路で結合電流が生じる。結合素子７１の大きさは、この電流経路の長さが所要周波数の波長λのｎ／４（ｎは任意の整数）にほぼ相当するように定める。
【０１１７】
接地電流は、十字形状の交点から先端部Ｅ５３，Ｅ５４，Ｅ５５，Ｅ５６のそれぞれに至る４つの電流経路が生じ、矩形部７１ｃ，７１ｄ，７１ｅ，７１ｆに接地電流が流れる。そしてこれらの接地電流は、それぞれ向きが異なるために、カプラ装置７全体における電流分布の偏りは接地端が単一である場合に比べて小さくなる。
【０１１８】
特に本実施形態では、矩形部７１ｃ，７１ｄ，７１ｅ，７１ｆが十字形状の交点を中心として点対称になるため、４つの接地電流も対称となり、これらの接地電流によるカプラ装置４全体における電流分布にはほとんど偏りが生じない。
【０１１９】
（第７の実施形態）
図１７は第７の実施形態に係るカプラ装置８の平面図である。なお、図１乃至図３および図１３と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【０１２０】
図１７に示すようにカプラ装置８は、短絡素子２２，２３、地板２４、誘電体２５、結合素子５１、無給電素子８１，８２および短絡素子８３，８４を含む。またカプラ装置８は、図３に示すような給電線２６およびコネクタ２７をさらに含むが、これら給電線２６およびコネクタ２７は図１７においては図示を省略している。
【０１２１】
つまりカプラ装置８は、カプラ装置５に無給電素子８１，８２および短絡素子８３，８４を追加して備える。
【０１２２】
無給電素子８１，８２は、導電材料を、矩形の平板状に形成してなる。無給電素子８１は，８２、結合素子５１に隣接するとともに、結合素子５１から離間した位置に配置されている。無給電素子８１，８２はさらに、結合素子５１を挟んで平行する状態で配置されている。
【０１２３】
短絡素子８３，８４は、矩形の平板状をなし、その厚み方向が無給電素子８１，８２の厚み方向に直交する。短絡素子８３は、無給電素子８１に接合されている。短絡素子８３は、無給電素子８１に一体的であっても良いし、別体であっても良い。短絡素子８４は、無給電素子８２に接合されている。短絡素子８４は、無給電素子８２に一体的であっても良いし、別体であっても良い。短絡素子８３，８４は、誘電体２５の内部を通過する状態で配置され、地板２４に対して電気的に接続されている。
【０１２４】
無給電素子８１，８２は、送受信回路２０２には接続されず、給電がなされない。
【０１２５】
地板２４の表側面に対して表裏方向に結合素子５１および無給電素子８１，８２を投影した場合の投影領域（結合素子５１および無給電素子８１，８２に対向する領域）は図１８に二点鎖線で示す領域ＡＲ１１，ＡＲ１２，ＡＲ１３となる。この図１８から、領域ＡＲ１１のうちで矩形部５１ａ，５１ｂに対応する領域の一部が切欠部２４ａ，２４ｂに重なることから、矩形部５１ａ，５１ｂの一部に対向して切欠部２４ａ，２４ｂが設けられていること、すなわち矩形部５１ａ，５１ｂに対応する領域の近傍（隣接する領域）に切欠部２４ａ，２４ｂが設けられていることわかる。また領域ＡＲ１１のうちの中央部分近傍が切欠部２４ａ，２４ｂのいずれにも重ならないことから、切欠部２４ａ，２４ｂが給電点Ｐ４には対向していないことがわかる。さらに、領域ＡＲ１１のうちの矩形部５１ｄ，５１ｅに対応する領域が切欠部２４ａ，２４ｂのいずれにも重ならないことから、短絡素子２２，２３が地板２４に接触可能であることがわかる。
【０１２６】
また図１８から、領域ＡＲ１２，ＡＲ１３の一部が切欠部２４ａ，２４ｂに重なることから、無給電素子８１，８２の一部に対向して切欠部２４ａ，２４ｂが設けられていること、すなわち無給電素子８１，８２に対応する領域の近傍（隣接する領域）に切欠部２４ａ，２４ｂが設けられていることがわかる。なお、カプラ装置８における切欠部２４ａ，２４ｂは、地板２４が無給電素子８１，８２の中央部に対応する位置まで延出する凸部を有するように、カプラ装置２における切欠部２４ａ，２４ｂとは形状を異ならせてある。そしてこれにより、短絡素子８３，８４が地板２４に接触可能である。
【０１２７】
誘電体２５の表面側に対して表裏方向に結合素子５１および無給電素子８１，８２を投影した場合の投影領域（結合素子５１および無給電素子８１，８２に対向する領域）は図１８に二点鎖線で示す領域ＡＲ２１，ＡＲ２２，ＡＲ２３となる。この図１８から、領域ＡＲ２１，ＡＲ２２，ＡＲ２３のいずれもが切欠部２５ａ，２５ｂに重ならないことから、結合素子５１および無給電素子８１，８２の全てに対向しないように切欠部２５ａ，２５ｂが設けられていることがわかる。
【０１２８】
このような構成により、カプラ装置５で得られる通信エリアよりも広い通信エリアを得られる。
【０１２９】
この実施形態は、次のような種々の変形実施が可能である。
【０１３０】
切欠部２４ａ，２４ｂは少なくともいずれか一方を設けなくても良いし、これら切欠部２４ａ，２４ｂとは異なる切欠部を地板２４に形成しても良い。また、切欠部２４ａ，２４ｂの形状や形成位置も任意に変更が可能である。
【０１３１】
切欠部２５ａ，２５ｂは少なくともいずれか一方を設けなくても良いし、これら切欠部２５ａ，２５ｂとは異なる切欠部を誘電体２５に形成しても良い。また、切欠部２５ａ，２５ｂの形状や形成位置も任意に変更が可能である。
【０１３２】
前記の各実施形態のそれぞれにおける結合素子を、前記の各実施形態で給電点としている位置に接合される凸部を有するように変更し、この凸部に給電線２６を接続しても良い。
【０１３３】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１３４】
２，３，４，５，６，７，８…カプラ装置、２１，３１，４１，５１，６１，７１…結合素子、２２，２３，７２，７３…短絡素子、２４…地板、２４ａ，２４ｂ…切欠部、２５…誘電体、２５ａ，２５ｂ…切欠部、２６…給電線、２７…コネクタ、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ｃ，３１ｄ，４１ｃ，４１ｄ，５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅ，６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ，７１ｅ，７１ｆ…矩形部、３１ａ，３１ｂ，４１ａ，４１ｂ…Ｌ字形部、６１ｄ，６１ｅ…コ字形部、８１，８２…無給電素子、８３，８４…短絡素子。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他のカプラ装置との間での電磁的結合により電磁波を授受するカプラ装置であって、
第１の端部および第２の端部を有した第１の導電部と、前記第１の端部および前記第２の端部の間から延出し、開放端を有した第２の導電部とを備える結合素子と、
前記結合素子と対向し、導電材料により構成された地板と、
前記結合素子の前記第１の端部と前記地板とを短絡する第１の短絡素子と、
前記結合素子の前記第２の端部と前記地板とを短絡する第２の短絡素子とを具備することを特徴とするカプラ装置。
【請求項２】
前記結合素子は、前記第１の端部および前記第２の端部の間から延出し、開放端を有した第３の導電部を備え、
前記第２の導電部の開放端と前記第３の導電部の開放端とは、前記第１の導電部に対して対称の位置にあることを特徴とする請求項１に記載のカプラ装置。
【請求項３】
前記カプラ装置は、前記地板と前記結合素子とを短絡する第３および第４の短絡素子をさらに備え、
前記結合素子は、前記第１の端部および前記第２の端部の間から前記第３の端部および前記第４の端部へ延出する第３の導電部を備え、
前記第３の端部は前記第３の短絡素子と接続し、
前記第４の端部は前記第４の短絡素子と接続したことを特徴とする請求項１に記載のカプラ装置。
【請求項４】
前記第１の端部および前記第２の端部の中央へ給電を受けることを特徴とする請求項１に記載のカプラ装置。
【請求項５】
前記第２の導電部は、前記第１の導電部の前記第１の端部および前記第２の端部の中央から延出することを特徴とする請求項１に記載のカプラ装置。
【請求項６】
前記結合素子は、前記第１の端部および前記第２の端部の中央から延出し、開放端を有した第３の導電部を備え、
前記第２の導電部の開放端と前記第３の導電部の開放端とは、前記第１の端部および前記第２の端部の中央に対して対称の位置にあることを特徴とする請求項５に記載のカプラ装置。
【請求項７】
前記カプラ装置は、前記地板と前記結合素子とを短絡する第３および第４の短絡素子をさらに備え、
前記結合素子は、前記第１の端部および前記第２の端部の中央から前記第３の端部および前記第４の端部へ延出する第３の導電部を備え、
前記第３の端部は前記第３の短絡素子と接続し、
前記第４の端部は前記第４の短絡素子と接続したことを特徴とする請求項５に記載のカプラ装置。
【請求項８】
前記結合素子から離間して配置され、導電材料により構成された無給電素子と、
前記無給電素子と前記地板とを短絡する素子とをさらに具備したことを特徴とする請求項１に記載のカプラ装置。
【請求項９】
前記地板は、前記結合素子のうちで前記中央以外の部分の少なくとも一部に対向する位置またはその位置の近傍に切欠部を有したことを特徴とする請求項４に記載のカプラ装置。
【請求項１０】
前記結合素子と前記地板との間に、前記結合素子および前記地板に対向する誘電体を備えたことを特徴とする請求項１に記載のカプラ装置。
【請求項１１】
前記地板および前記誘電体の少なくとも一方は、前記結合素子のうちで前記中央以外の部分の少なくとも一部に対向する位置またはその位置の近傍に切欠部を有したことを特徴とする請求項９に記載のカプラ装置。
【請求項１】
他のカプラ装置との間での電磁的結合により電磁波を授受するカプラ装置であって、
第１の端部および第２の端部を有した第１の導電部と、前記第１の端部および前記第２の端部の間から延出し、開放端を有した第２の導電部とを備える結合素子と、
前記結合素子と対向し、導電材料により構成された地板と、
前記結合素子の前記第１の端部と前記地板とを短絡する第１の短絡素子と、
前記結合素子の前記第２の端部と前記地板とを短絡する第２の短絡素子とを具備することを特徴とするカプラ装置。
【請求項２】
前記結合素子は、前記第１の端部および前記第２の端部の間から延出し、開放端を有した第３の導電部を備え、
前記第２の導電部の開放端と前記第３の導電部の開放端とは、前記第１の導電部に対して対称の位置にあることを特徴とする請求項１に記載のカプラ装置。
【請求項３】
前記カプラ装置は、前記地板と前記結合素子とを短絡する第３および第４の短絡素子をさらに備え、
前記結合素子は、前記第１の端部および前記第２の端部の間から前記第３の端部および前記第４の端部へ延出する第３の導電部を備え、
前記第３の端部は前記第３の短絡素子と接続し、
前記第４の端部は前記第４の短絡素子と接続したことを特徴とする請求項１に記載のカプラ装置。
【請求項４】
前記第１の端部および前記第２の端部の中央へ給電を受けることを特徴とする請求項１に記載のカプラ装置。
【請求項５】
前記第２の導電部は、前記第１の導電部の前記第１の端部および前記第２の端部の中央から延出することを特徴とする請求項１に記載のカプラ装置。
【請求項６】
前記結合素子は、前記第１の端部および前記第２の端部の中央から延出し、開放端を有した第３の導電部を備え、
前記第２の導電部の開放端と前記第３の導電部の開放端とは、前記第１の端部および前記第２の端部の中央に対して対称の位置にあることを特徴とする請求項５に記載のカプラ装置。
【請求項７】
前記カプラ装置は、前記地板と前記結合素子とを短絡する第３および第４の短絡素子をさらに備え、
前記結合素子は、前記第１の端部および前記第２の端部の中央から前記第３の端部および前記第４の端部へ延出する第３の導電部を備え、
前記第３の端部は前記第３の短絡素子と接続し、
前記第４の端部は前記第４の短絡素子と接続したことを特徴とする請求項５に記載のカプラ装置。
【請求項８】
前記結合素子から離間して配置され、導電材料により構成された無給電素子と、
前記無給電素子と前記地板とを短絡する素子とをさらに具備したことを特徴とする請求項１に記載のカプラ装置。
【請求項９】
前記地板は、前記結合素子のうちで前記中央以外の部分の少なくとも一部に対向する位置またはその位置の近傍に切欠部を有したことを特徴とする請求項４に記載のカプラ装置。
【請求項１０】
前記結合素子と前記地板との間に、前記結合素子および前記地板に対向する誘電体を備えたことを特徴とする請求項１に記載のカプラ装置。
【請求項１１】
前記地板および前記誘電体の少なくとも一方は、前記結合素子のうちで前記中央以外の部分の少なくとも一部に対向する位置またはその位置の近傍に切欠部を有したことを特徴とする請求項９に記載のカプラ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１１−１６６６０１（Ｐ２０１１−１６６６０１Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９２１９（Ｐ２０１０−２９２１９）
【出願日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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