信号伝送装置、電子機器、及び、信号伝送方法
【課題】メモリカードと電子機器との間の信号伝送を高速・大容量で実現する。
【解決手段】電子機器１０１とメモリカード２０１との無線の結合において、両者が予め定められた位置に配置されたとき、両者間間に、２つの導波路の長手方向の断面同士が相対して電波同士を結合する結合部を配置する。例えば、電子機器１０１側では、伝送路結合部１０８のアンテナ１３６と導波管１４６とを一体化し、メモリカード２０１側では、伝送路結合部２０８のアンテナ２３６と導波管２４６とを一体化し、導波管１４６と導波管２４６との間に誘電体導波管１４２を介在させる。２つの導波路の各端面の対向部分では、電波が同じモードで結合されるから、位置ずれがあっても“モードが不安定な状態”で結合するということが解消され電波が伝わり易くなる。
【解決手段】電子機器１０１とメモリカード２０１との無線の結合において、両者が予め定められた位置に配置されたとき、両者間間に、２つの導波路の長手方向の断面同士が相対して電波同士を結合する結合部を配置する。例えば、電子機器１０１側では、伝送路結合部１０８のアンテナ１３６と導波管１４６とを一体化し、メモリカード２０１側では、伝送路結合部２０８のアンテナ２３６と導波管２４６とを一体化し、導波管１４６と導波管２４６との間に誘電体導波管１４２を介在させる。２つの導波路の各端面の対向部分では、電波が同じモードで結合されるから、位置ずれがあっても“モードが不安定な状態”で結合するということが解消され電波が伝わり易くなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は信号伝送装置、電子機器、及び、信号伝送方法に関する。詳細には、一方の電子機器が他方の（例えば本体側の）電子機器に装着されるときの両電子機器間の信号伝送に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、一方の電子機器が他方の電子機器に装着された状態で信号伝送を行なうことがある。例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）や不揮発性の記憶装置（例えばフラッシュメモリ）等が内蔵されたいわゆるＩＣカードやメモリカードを代表例とするカード型の情報処理装置を本体側の電子機器に装着可能（着脱自在）にしたものがある（特開２００１−１９５５５３号公報及び特開２００７−２９９３３８号公報を参照）。一方（第１）の電子機器の一例であるカード型の情報処理装置を以下では「カード型装置」とも称する。本体側となる他方（第２）の電子機器を以下では単に電子機器とも称する。本体側の電子機器にカード型装置を装着することで、データの持出しや記憶容量の増大や付加機能の追加等、機能拡張を実現できる利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１９５５５３号公報
【特許文献２】特開２００７−２９９３３８号公報
【０００４】
電子機器とカード型装置との電気的な接続をとる場合、従来は、電子機器にカード型装置をコネクタ（電気的な接続手段）を介して装着することで実現している。例えば、メモリカードと電気的なインタフェースの接続を行なうために、メモリカードには端子部が設けられるとともに電子機器にはスロット構造（装着構造の一例）が設けられ、メモリカードを電子機器のスロット構造に挿入しての端子部同士を接触させる。電気配線により信号インタフェースをとるという考え方である。一般的には、端子部やスロット構造を始めとする筐体形状や信号インタフェースには規格があり、その規格に従って両者の電気的かつ機械的なインタフェースが画定されるようになっている。
【０００５】
例えば、特開２００１−１９５５５３号公報（段落１９、図２〜図５）には、コントローラＬＳＩ２１の内部にカードインタフェース２１ｆが設けられ、カードインタフェース２１ｆが複数の信号ピン（端子部に相当）を介して電子機器と接続されることが示されている。特開２００７−２９９３３８号公報（段落４２、図１、図３、図５等）には、規格化された筐体１９の決められた箇所で外部機器（電子機器に相当）と接続するための配線パターンと導電ビアを介して接続した外部接続端子２４（端子部に相当）が設けられることが示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、スロット構造の端子部を介して電気的接触（つまり電気配線）により電子機器とカード型装置との間で信号伝送を行なう場合、次のような問題がある。
【０００７】
１）電気配線による信号伝送では、伝送速度・伝送容量には限界がある。例えば、電気配線で高速信号伝送を実現する手法として、ＬＶＤＳ（LowVoltage Differential Signaling ）が知られており、その仕組みを適用することが考えられる。しかしながら、最近のさらなる伝送データの大容量高速化に伴い、消費電力の増加、反射等による信号歪みの影響の増加、不要輻射の増加、等が問題となる。例えば、映像信号（撮像信号を含む）やコンピュータ画像等の信号を機器内で高速（リアルタイム）に伝送する場合にＬＶＤＳでは限界に達してきている。
２）伝送データの高速化の問題に対応するため、配線数を増やして、信号の並列化により一信号線当たりの伝送速度を落とすことが考えられる。しかしながら、この対処では、入出力端子の増大に繋がってしまい、プリント基板やケーブル配線の複雑化や半導体チップサイズの拡大等の弊害が起こる。
３）電気配線を用いた場合は、配線がアンテナとなって、電磁界障害の問題が起き、その対策のために、電子機器やカード型装置の構成が複雑化する弊害が起こる。高速・大容量のデータを配線で引き回す場合には、電磁界障害が顕著に問題となる。又、カード型装置において端子をむき出しにする場合には静電気破壊の問題がある。
【０００８】
このように、電子機器とカード型装置の信号を電気配線で伝送するには、依然として解決しなければならない難点がある。
【０００９】
ここでは、カード型装置と本体側の電子機器との間での電気配線を用いた信号伝送における問題点を説明したが、これらの問題点は、カード型装置との関係に限らない。一方の電子機器が他方の電子機器に装着されたときの両電子機器間において、電気配線を用いて信号伝送を行なう場合にも同様のことが言える。
【００１０】
本開示は、一方の電子機器が他方の電子機器に装着された状態で信号伝送を行なう場合において、前述の１）〜３）の問題点の少なくとも１つを解消しつつ、映像信号やコンピュータ画像等の高速性・大容量性が求められる信号を電気配線によらずに伝送することのできる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の態様に係る信号伝送装置は、伝送対象信号を無線信号にして第１の導波路を介して送信する送信装置と、送信装置から送信された伝送対象信号の無線信号を第２の導波路を介して受信する受信装置とを備え、送信装置と受信装置との間では、第１の導波路と第２の導波路とが対面して無線信号を伝送する。本発明の第１の態様に係る信号伝送装置の従属項に記載された各信号伝送装置は、本発明の第１の態様に係る信号伝送装置のさらなる有利な具体例を規定する。
【００１２】
第２の態様に係る電子機器は、第１の導波路を具備した第１の電子機器と、第２の導波路を具備し、第１の電子機器と装着可能な第２の電子機器とを備えて、電子機器の全体が構成される。第１の電子機器と第２の電子機器との間では、第１の導波路と第２の導波路とが対面して無線信号を伝送する。
【００１３】
第３の態様に係る電子機器は、第１の導波路を具備している。そして、第２の導波路を具備した他の電子機器と装着されることで、第１の導波路と第２の導波路とが対面して無線信号を伝送する。本発明の第２及び第３の態様に係る電子機器の従属項に記載された各電子機器は、本発明の第２と第３の態様に係る電子機器のさらなる有利な具体例を規定する。
【００１４】
第４の態様に係る信号伝送方法は、第１の電子機器と第２の電子機器とを装着して、両者間で無線により信号伝送を行なうに当たり、先ず、第１の電子機器に第１の導波路を設け、第２の電子機器に第２の導波路を設ける。第１の電子機器と第２の電子機器との間では、第１の導波路と第２の導波路とを対面させて無線信号を伝送する。詳しくは、電子機器同士を予め定められた位置で装着した際に、２つの導波路の長手方向の端面同士が相対して無線信号を結合する結合部が配置されるようにする。第１の電子機器と第２の電子機器との間では、伝送対象信号を電波に変換してから、電波を結合部を介して伝送する。
【００１５】
要するに、導波路の端面を電波がインタフェースすることで相互に電波を伝送する伝送結合部が構成される。導波路の端面を介して電波が伝搬する構成にすれば、導波路の端面同士の対向部分では、電波が同じモード（例えばＴＥモード或いはＴＭモード）で結合されるから、位置ずれがあっても“モードが不安定な状態”で結合するということが解消され電波が伝わり易くなる。非接触部分がずれた場合でも安定した信号伝送を行なうことができる。
【発明の効果】
【００１６】
装着された電子機器間で信号伝送を行なう場合に、無線（詳しくは電波）で信号伝送を行なうので、電気配線では実現困難な伝送速度・伝送容量の信号インタフェースを実現できる。その際、電気配線により接続をとる場合のように多配線を必要としないので、筐体形状や構造が複雑化することがない。端子数が多いコネクタ及び信号配線に依存することなく、一方向または双方向に、電波で、簡単かつ安価な構成で、電子機器間の信号インタフェースを構築できる。そして、この際に、導波路の端面を介して電波を結合するので、装着時の位置ずれの影響を緩和でき安定した信号伝送を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、第１例の信号伝送装置を説明する図である。
【図２】図２は、第２例の信号伝送装置を説明する図である。
【図３】図３は、本実施形態の電波伝送構造に対する第１比較例の信号伝送装置の信号インタフェースを機能構成面から説明する図である。
【図４】図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は、第１比較例の電子機器を説明する図である。
【図５】図５（Ａ）〜図５（Ｃ）は、第２比較例の電子機器を説明する図である。
【図６】図６（Ａ）〜図６（Ｂ）は、本実施形態の電波伝送構造に対する第２比較例を説明する図である。
【図７】図７（Ａ）〜図７（Ｂ）は、本実施形態の電波伝送構造の基本構成を説明する図である。
【図８】図８（Ａ）〜図８（Ｃ）は、実施例１の電子機器を説明する図である。
【図９】図９（Ａ）〜図９（Ｃ）は、実施例２の電子機器を説明する図である。
【図１０】図１０は、実施例２の電子機器を説明する図である。
【図１１】図１１は、実施例３の電子機器を説明する図である。
【図１２】図１２は、実施例４の電子機器を説明する図である。
【図１３】図１３は、実施例５の電子機器を説明する図である。
【図１４】図１４は、電波伝送構造の第１変形例を説明する図である。
【図１５】図１５は、電波伝送構造の第２変形例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。各機能要素について形態別に区別する際にはアルファベット或いは“_@”（＠は数字）或いはこれらの組合せの参照子を付して記載し、特に区別しないで説明する際にはこの参照子を割愛して記載する。図面においても同様である。
【００１９】
説明は以下の順序で行なう。
１．全体概要
２．通信処理系統：第１例（電力の無線伝送なし）
３．通信処理系統：第２例（電力の無線伝送あり）
４．電波伝送構造：基本
５．具体的な適用例
実施例１：カード媒体への適用、基板上に導波管を形成
実施例２：カード媒体への適用、基板内に導波管を形成
実施例３：カード媒体への適用、基板上に導波管を形成＋（電力の無線伝送あり）
実施例４：カード媒体への適用＋「載置」の形態
実施例５：画像機器への適用＋「載置」の形態
【００２０】
＜全体概要＞
本開示においては、第１の電子機器と第２の電子機器とが予め定められた位置に配置されるときに、両者間で伝送対象信号を無線（電波）で伝送する信号伝送装置を備える。例えば第２の電子機器の装着構造に第１の電子機器が装着された状態（換言すると両者が比較的近距離に配置された状態）での両電子機器の間では、伝送対象信号を電波にして、この電波を無線信号伝送路を介して伝送する。本開示の「無線伝送」とは、伝送対象信号を電気配線や光ではなく電波で伝送することを意味する。先ず、基本的な事項について以下に説明する。
【００２１】
［信号伝送装置、電子機器、信号伝送方法］
本実施形態においては、伝送対象信号を無線信号にして第１の導波路を介して送信する送信装置と、送信装置から送信された伝送対象信号の無線信号を第２の導波路を介して受信する受信装置とを備える。送信装置と受信装置との間では、第１の導波路の端面と第２の導波路の端面とが対面して無線信号を伝送する。詳しくは、送信装置と受信装置とが予め定められた位置に配置されたとき、送信装置と受信装置との間に、第１の導波路と第２の導波路（以下纏めて「２つの導波路」と記すこともある）の長手方向の端面（以下では便宜的に「断面」と記すこともある）同士が相対して電波同士を結合する結合部が配置されるようにする。こうすることで、送信装置と受信装置との間では、伝送対象信号を電波に変換してから、電波を結合部を介して伝送することができる。伝送対象信号を無線信号として送信する送信装置（送信側の通信装置）と、送信装置から送信された無線信号を受信して伝送対象信号を再生する受信装置（受信側の通信装置）とで伝送対象信号用の信号伝送装置が構成される。
【００２２】
送信装置や受信装置は電子機器に設けられる。各電子機器に送信装置と受信装置の双方を設ければ双方向通信に対応できる。電子機器同士を予め定められた位置で装着して、両者間で電波により信号伝送を行なうに当たっては、２つの導波路の長手方向の断面同士が相対して電波同士を結合する結合部が配置されるようにする。電子機器間では、伝送対象信号を電波に変換してから電波を結合部を介して伝送することができる。
【００２３】
信号伝送装置は、各種の伝送対象信号の内、高速性や大容量性が求められる信号のみを電波への変換対象とし、その他の低速・小容量で十分なものや電源等直流と見なせる信号に関しては電波への変換対象としない態様としてもよいし、更にはその他の低速・小容量で十分なものも電波への変換対象に含めてもよい。後述のように、電源についても電力供給装置と電力受取装置とにより無線で伝送するとよりよい。即ち、高速性や大容量性が求められる信号の他に、その他の低速・小容量で十分なものを電波で伝送してもよく、電源（電力）も含む全ての信号を無線により伝送すれば更によい。無線での伝送の対象としない信号については、従前のようにコネクタ接続で行なう。電波に変換する前の元の伝送対象の電気信号を纏めてベースバンド信号と称する。因みに、電源（電力）も無線で行なう場合には、電力伝送と信号伝送とをそれぞれ異なる信号で行なえばよく、その限りにおいて電力伝送信号の周波数と信号伝送用の搬送信号の周波数とを異ならせてもよいし同じにしてもよい。但し、電力伝送信号によるノイズ等の影響を防止する観点では、好ましくは、電力伝送信号の周波数と信号伝送用の搬送信号の周波数とを異ならせる。電力伝送信号の周波数が情報の無線通信に使用する周波数帯域と重なっていなければよく、その限りにおいて種々の周波数を使用してよい。又、適用できる変調方式には制限があるが、電力伝送効率の低下が許容される場合には、信号伝送と電力伝送の各搬送波を共通にしてもよい（この場合、電力伝送信号の周波数と信号伝送用の搬送信号の周波数とは同じになる）。
【００２４】
信号伝送に電波を使用すれば、電気配線や光を使用する場合の問題は起きない。即ち、信号伝送を、電気配線や光によらずに電波を利用すれば、無線通信技術を適用でき、電気配線を使用する場合の難点を解消できるし、光を利用する場合よりも簡単かつ安価な構成で信号インタフェースを構築できる。サイズ・コストの面で、光を利用する場合よりも有利である。好ましくは、本発明においては、信号伝送は、ミリ波帯（波長が１〜１０ミリメートル）の搬送周波数を主に使用するのが好適である。但し、ミリ波帯に限らず、より波長の短い例えばサブミリ波帯（波長が０．１〜１ミリメートル）やより波長の長いセンチ波帯（波長が１〜１０センチメートル）等、ミリ波帯近傍の搬送周波数を使用する場合にも適用可能である。例えば、サブミリ波帯〜ミリ波帯、ミリ波帯〜センチ波帯、或いはサブミリ波帯〜ミリ波帯〜センチ波帯を使用してよい。信号伝送にミリ波帯或いはその近傍を使用すれば、他の電気配線に対して妨害を与えずに済み、電気配線（例えばフレキシブルプリント配線）を信号伝送に使ったときのようなＥＭＣ対策の必要性が低くなる。ミリ波帯或いはその近傍を使用すれば、電気配線（例えばフレキシブルプリント配線）を使ったときよりもデータレートを大きくとれるので、高精細化やフレームレートの高速化による画像信号の高速化等、高速・高データレートの伝送にも簡単に対応できる。
【００２５】
本実施形態においては、好ましくは、２つの導波路の内の少なくとも一方は、電波を伝送可能な特性を持つ誘電体素材が充填されているのがよい。例えば、電子機器同士が装着されたときに両者の位置合わせを行なう位置合わせ構造を設ける。そして、位置合わせ構造の部分に結合部を配置する。アンテナ同士を対向させるためのガイドにするためである。好ましくは、位置合わせ構造は、電子機器同士の装着状態を嵌合構造により規定する構造を有するとよい。そして、位置合わせ構造には、電波を伝送路中に閉じ込めつつ電波を伝送させる構造を持たせる。このためには例えば、位置合わせ構造には、電波を伝送可能な特性を持つ誘電体素材を充填するとよい。位置合わせ構造を利用して導波路を設け、その導波路は、導体等の遮蔽材で周囲が取り囲まれた構造にして電波をその内部に閉じ込める構造とする。その内部を空洞とした中空導波路にしてもよいが、更に好ましくは、その内部を誘電体素材で充填して誘電体伝送路にするとよい。導波路内に誘電体素材を詰め込むと、多重反射を抑制できるし、導波路の断面サイズ（例えば管径）を小型化できる。
【００２６】
本実施形態においては、好ましくは、２つの導波路の内の一方は、他方の導波路と反対側に、高周波信号が伝送される高周波信号伝送路と電磁気的に結合されるアンテナを有する構造にする。送信側及び受信側のそれぞれにおいて、アンテナと導波路との相対的な位置関係は許容される範囲内で多少のバラツキ或いはがたつきがあってもよい。但し、好ましくは、少なくともアンテナと導波路の一方とを一体にするとよく、高周波信号伝送路とアンテナと導波路の一方とを一体にすると更によくなる。他方の導波路に関して、一方の導波路と反対側において、高周波信号が伝送される高周波信号伝送路と電磁気的に結合されるアンテナを有する構造にしてもよい。要するに、１つの導波路の両端にそれぞれ、更なる導波路を配置し、そのそれぞれの両端の導波路について、高周波信号が伝送される高周波信号伝送路と電磁気的に結合されるアンテナを有する構造にするのである。或いはこの場合に、中間に配される導波路を取り外して、アンテナと導波路とが一体になっている送信装置（一方の電子機器）とアンテナと導波路とが一体になっている受信装置（他方の電子機器）とし、このような状態の送信装置と受信装置との間において、２つの導波路の長手方向の端面同士が相対して電波同士を結合する結合部が配置されるようにしてもよい。アンテナと導波路の一方を一体にするに当たっては、更には高周波信号伝送路も一体にするに当たっては、それらを同じ回路基板に形成するのが製造上都合がよい。アンテナは、パッチアンテナの他に、プローブアンテナ（ダイポール等）、ループアンテナ、小型アパーチャ結合素子（スロットアンテナ等）等を使用できるが、特にパッチアンテナを使用するとよい。
【００２７】
例えば、回路基板における２つの導波路の内の他方側の面上に、一方の導波路を構成する導体を接着剤その他の固定部材で固定するとよい。一方の導波路を構成する導体は、回路基板の厚さ方向に配置する。或いは、回路基板内において、その厚さ方向に、一方の導波路を形成してもよい。回路基板と電子機器の筐体との隙間に一方の導波路を配置してもよいが、この場合、他方の導波路との間には電子機器の筐体が挟まれるので、その筐体における少なくとも２つの導波路の対向部分は、誘電体素材で構成されているのがよい。
【００２８】
アンテナに関しては、送信装置と受信装置とが予め定められた位置に配置されたとき、換言すると、電子機器同士を予め定められた位置で装着して、両者間で電波により信号伝送を行なうとき、送信側のアンテナと受信側のアンテナが導波路を挟んで対向するような位置に配置されるようにする。例えば、パッチアンテナを使用する場合であれば、第１の電子機器の伝送路結合部のパッチアンテナと第２の電子機器の伝送路結合部のパッチアンテナが対向し、かつ、各パッチアンテナの中心と無線信号伝送路をなす各導波路の中心が一致するように配置する。
【００２９】
好ましくは、各信号結合部と高周波信号伝送路の構成を、電子機器間の装着構造に適用するのがよい。例えば、規格によっては、装着構造の形状・位置等についても規格化されている場合がある。この場合、その装着構造の部分に各信号結合部と高周波信号伝送路の構成を適用することで、既存の電子機器（例えばカード型装置）との互換性を確保（担保）する。
【００３０】
［電子機器］
本発明の第２の態様や第３の態様と対応する本実施形態の電子機器においては、複数の装置（電子機器）の組合せで１つの電子機器の全体が構成される。本実施形態の信号伝送装置は、例えば、デジタル記録再生装置、地上波テレビ受像装置、携帯電話装置、ゲーム装置、コンピュータ等の電子機器において使用される。
【００３１】
通信装置を構成する場合、送信側単独の送信装置の場合と、受信側単独の受信装置の場合と、送信側と受信側の双方を有する送受信装置の場合とがある。送信側と受信側の各通信装置は無線信号伝送路（例えばミリ波信号伝送路）を介して結合されミリ波帯で信号伝送を行なうように構成される。伝送対象の信号を広帯域伝送に適したミリ波帯域に周波数変換して伝送する。ただし、如何なる場合でも、送信装置と受信装置の組（対）で、信号伝送装置が構成される。
【００３２】
そして、比較的近距離に配置された通信装置間（送信装置と受信装置の間）では、伝送対象の信号をミリ波信号に変換してから、ミリ波信号をミリ波信号伝送路を介して伝送する。本実施形態の「無線伝送」とは、伝送対象の信号を一般的な電気配線（単純なワイヤー配線）ではなく電波（この例ではミリ波）で伝送することを意味する。
【００３３】
「比較的近距離」とは、放送や一般的な無線通信で使用される野外（屋外）での通信装置間の距離に比べて距離が短いことを意味し、伝送範囲が閉じられた空間として実質的に特定できる程度のものであればよい。「閉じられた空間」とは、その空間内部から外部への電波の漏れが少なく、逆に、外部から空間内部への電波の到来（侵入）が少ない状態の空間を意味し、典型的にはその空間全体が電波に対して遮蔽効果を持つ筐体（ケース）で囲まれた状態である。一方の電子機器に他方の電子機器が装着された状態のように複数の電子機器が一体となった状態での機器間の通信が該当する。「一体」は、装着によって両電子機器が完全に接触した状態が典型例であるが、両電子機器間の伝送範囲が閉じられた空間として実質的に特定できる程度のものであればよい。例えば数センチ以内あるいは１０数センチ以内等、比較的近距離で、両電子機器が多少離れた状態で定められた位置に配置されていて「実質的に」一体と見なせる場合も含む。要するに、両電子機器で構成される電波が伝搬し得る空間内部から外部への電波の漏れが少なく、逆に、外部からその空間内部への電波の到来（侵入）が少ない状態であればよい。
【００３４】
以下では、複数の電子機器が一体（以下、「実質的に一体」も含む）となった状態での信号伝送を機器間信号伝送と称する。機器間信号伝送の場合、送信側の通信装置（通信部：送信部）と受信側の通信装置（通信部：受信部）がそれぞれ異なる電子機器の筐体内に収容され、両電子機器が定められた位置に配置され一体となったときに両電子機器内の通信部（送信部と受信部）間に無線信号伝送路が形成されて信号伝送装置が構築される。
【００３５】
信号伝送に関しては以下のことを考慮するとよい。例えば、一方の電子機器の装着構造に他方の電子機器が装着された状態（換言すると両者が比較的近距離に配置された状態）での両電子機器の間では、伝送対象の信号を高周波信号（例えばミリ波帯）に変換してから、この高周波信号信号を無線信号伝送路介して伝送する。電子機器のそれぞれには、無線信号伝送路を挟んで、送信部と受信部が対となって組み合わされて配置される。両電子機器間の信号伝送は片方向（一方向）のものでもよいし双方向のものでもよい。
【００３６】
無線信号伝送路を挟んで設けられる各通信装置においては、送信系統と受信系統が対となって組み合わされて配置される。各通信装置に送信系統と受信系統を併存させることで双方向通信ができる。各通信装置に送信系統と受信系統を併存させる場合、一方の通信装置と他方の通信装置との間の信号伝送は片方向（一方向）のものでもよいし双方向のものでもよい。例えば、第１の通信装置が送信側となり第２の通信装置が受信側となる場合には、第１の通信装置に送信機能をなす第１の通信部が配置され第２の通信装置に受信機能をなす第２の通信部が配置される。第２の通信装置が送信側となり第１の通信装置が受信側となる場合には、第２の通信装置に送信機能をなす第１の通信部が配置され第１の通信装置に受信機能をなす第２の通信部が配置される。
【００３７】
送信機能をなす第１の通信部は、例えば、伝送対象の信号を信号処理してミリ波帯の電気信号を生成する送信側の信号生成部（伝送対象の電気信号をミリ波帯の電気信号に変換する信号変換部）と、ミリ波帯の無線信号を伝送するミリ波信号伝送路に送信側の信号生成部で生成されたミリ波帯の電気信号を結合させる送信側の伝送路結合部を送信部に備えるものとする。好ましくは、送信側の信号生成部は、伝送対象の信号を生成する機能部と一体であるのがよい。
【００３８】
伝送路結合部としては、例えば、アンテナ結合部やアンテナ端子やマイクロストリップ線路やアンテナ等を具備するアンテナ構造が適用される。伝送路結合部と無線信号伝送路との結合箇所が送信箇所や受信箇所である。例えば、アンテナ結合部は伝送路結合部やその一部を構成する。アンテナ結合部とは、狭義的には例えば半導体チップ内の電子回路と、チップ内又はチップ外に配置されるアンテナを結合する部分をいい、広義的には、半導体チップと無線信号伝送路を信号結合する部分をいう。例えば、アンテナ結合部は、少なくともアンテナ構造を備える。アンテナ構造は、無線信号伝送路との結合部における構造をいい、例えばミリ波帯の電気信号を電磁波（電波）に変換して無線信号伝送路に結合させるものであればよく、アンテナそのもののみを意味するものではない。
【００３９】
無線信号伝送路は、自由空間伝送路として、例えば筐体内の空間を伝搬する構成にしてもよい。又、好ましくは、導波管、伝送線路、誘電体線路、誘電体内等の導波構造で構成し、ミリ波帯域の電磁波を伝送路に閉じ込める構成にして、効率よく伝送させる特性を有するものとするのが望ましい。例えば、一定範囲の比誘電率と一定範囲の誘電正接を持つ誘電体素材を含んで構成された誘電体伝送路にするとよい。例えば、筐体内の全体に誘電体素材を充填することで、送信側の伝送路結合部と受信側の伝送路結合部の間には、自由空間伝送路ではなく誘電体伝送路が配される。送信側の伝送路結合部のアンテナと受信側の伝送路結合部のアンテナの間を誘電体素材で構成されたある線径を持つ線状部材である誘電体線路で接続することで誘電体伝送路を構成してもよい。電波（例えばミリ波信号）を伝送路に閉じ込める構成の無線信号伝送路としては、誘電体伝送路の他に、伝送路の周囲が遮蔽材で囲まれその内部が中空の中空導波路としてもよい。
【００４０】
例えば、送信側の信号生成部は変調回路を有し、変調回路が伝送対象の信号（ベースバンド信号）を変調する。送信側の信号生成部は変調回路によって変調された後の信号を周波数変換してミリ波帯の電気信号を生成する。原理的には、伝送対象の信号をダイレクトにミリ波帯の電気信号に変換してもよい。送信側の伝送路結合部は、送信側の信号生成部によって生成されたミリ波帯の電気信号を無線信号（電磁波、電波）に変換して無線信号伝送路としてのミリ波信号伝送路に供給する。
【００４１】
変調処理は、基本的には、振幅・周波数・位相の少なくとも１つを伝送対象信号で変調するものであればよく、これらの任意の組合せの方式も採用し得る。例えば、アナログ変調方式であれば、例えば、振幅変調（ＡＭ：Amplitude Modulation）とベクトル変調がある。ベクトル変調として、周波数変調（ＦＭ：Frequency Modulation）と位相変調（ＰＭ：Phase Modulation）がある。デジタル変調方式であれば、例えば、振幅遷移変調（ＡＳＫ：Amplitude shift keying）、周波数遷移変調（ＦＳＫ：Frequency Shift Keying）、位相遷移変調（ＰＳＫ：Phase Shift Keying）、振幅と位相を変調する振幅位相変調（ＡＰＳＫ：Amplitude Phase Shift Keying）がある。振幅位相変調としては直交振幅変調（ＱＡＭ：Quadrature Amplitude Modulation）が代表的である。
【００４２】
受信機能をなす第２の通信部は例えば、無線信号伝送路としてのミリ波信号伝送路を介して伝送されてきたミリ波帯の無線信号を受信し電気信号に変換する受信側の伝送路結合部を受信部に備えるとともに、受信側の伝送路結合部により受信され電気信号に変換されたミリ波帯の電気信号（入力信号）を信号処理して通常の電気信号（伝送対象の信号、ベースバンド信号）を生成（復元、再生）する受信側の信号生成部（ミリ波の信号を伝送対象の電気信号に変換する信号変換部）を備えるものとする。好ましくは、受信側の信号生成部は、伝送対象の信号を受け取る機能部と一体であるのがよい。例えば、受信側の信号生成部は復調回路を有し、ミリ波帯の電気信号を周波数変換して出力信号を生成し、その後、復調回路が出力信号を復調することで伝送対象の信号を生成する。原理的には、ミリ波帯の電気信号からダイレクトに伝送対象の信号に変換してもよい。
【００４３】
無線による信号伝送においては、時分割多重又は周波数分割多重により信号の多重通信を行なってもよい。信号の多重通信としては、複数の信号を同一方向に伝送する態様と、双方向通信を行なう態様とがある。例えば、時分割多重で送受信を切り替えることで半二重の双方向通信を行なう。この場合、送信側と受信側のそれぞれの信号処理部は、送受信タイミングを時分割で切り替える切替部を有し、１系統の無線信号伝送路を使用して半二重による双方向の伝送を行なう。周波数分割多重で同時送受信を行なう全二重の双方向通信を行なってもよい。この場合、送信側と受信側は、送信の無線信号の周波数と受信の無線信号の周波数を異ならせ、１系統の無線信号伝送路を使用して全二重による双方向の伝送を行なう。時分割多重で複数系統の信号を切り替えて信号伝送を行なってもよい。この場合、送信側には複数の伝送対象の信号を時分割処理により１系統に纏めて伝送を行なうための多重化処理部を設け、受信側には無線信号伝送路を介して受け取った１系統の無線信号を各系統に分ける単一化処理部を設ける。周波数分割多重で複数系統の信号を同時伝送してもよい。この場合、送信側には複数の伝送対象の信号に関して無線信号の周波数をそれぞれ異ならせて１系統の無線信号伝送路で伝送を行なうための多重化処理部を設け、受信側の信号処理部には無線信号伝送路を介して受け取った１系統の無線信号を各系統に分ける単一化処理部を設ける。好ましくは、送信部あるいは受信部と対応する信号処理部は同一基板に配置され対応する筐体内に配置されているとよい。
【００４４】
好ましくは、送信部と受信部との間の無線信号伝送路の伝送特性が既知であるものとする。そして、送信部の前段の送信側の信号処理部及び受信部の後段の受信側の信号処理部の少なくとも一方について、予め定められた信号処理用の設定値を信号処理部に入力する設定値処理部を備えるとよい。例えば、１つの筐体内の送信部と受信部の配置位置が変化しない場合（機器内通信の場合）や、送信部（及び送信側の信号処理部）と受信部（及び受信側の信号処理部）のそれぞれが各別の筐体内に配置される場合でも使用状態のときの送信部と受信部の配置位置が予め定められた状態となる場合（比較的近距離の機器間の無線伝送の場合）のように、送受信間の伝送条件が実質的に変化しない（つまり固定である）環境下においては、送受信間の伝送特性を予め知ることができる。
【００４５】
送受信間の伝送条件が実質的に変化しない（つまり固定である）環境下においては、信号処理部の動作を規定する設定値を固定値として扱っても、つまり、パラメータ設定を固定にしても、信号処理部を不都合なく動作させることができる。信号処理用の設定値を予め定められた値（つまり固定値）にすることでパラメータ設定を動的に変化させずに済むので、パラメータ演算回路を削減できるし、消費電力を削減することもできる。機器内や比較的近距離の機器間の無線伝送においては通信環境が固定されるため、通信環境に依存する各種回路パラメータを予め決定することができるし、伝送条件が固定である環境下においては、信号処理部の動作を規定する設定値を固定値として扱っても、つまり、パラメータ設定を固定にしても、信号処理部を不都合なく動作させることができる。例えば、工場出荷時に最適なパラメータを求めておき、パラメータを装置内部に保持しておくことで、パラメータ演算回路の削減や消費電力の削減を行なうことができる。信号処理のパラメータ設定としては種々のものがある。例えば、信号増幅回路（振幅調整部）のゲイン設定（信号振幅設定）や位相調整量の設定や周波数特性の設定等もある。ゲイン設定は、送信電力設定や復調機能部に入力される受信レベル設定や自動利得制御（ＡＧＣ：Automatic Gain Control）等に利用されるし、位相調整量の設定は、搬送信号やクロックを別送する系で送信信号の遅延量に合わせて位相を調整する場合に利用されるし、周波数特性の設定は、送信側で予め低域周波数成分や高域周波数成分の振幅を強調する場合に利用される。
【００４６】
以上のように、本実施形態では、信号インタフェースをとるに当たり、伝送対象の信号に関して、無線信号により接点レスやケーブルレスで伝送する（電気配線での伝送でない）。好ましくは、少なくとも信号伝送（特に高速伝送や大容量伝送が要求される映像信号や高速のクロック信号等）に関しては、ミリ波帯等の無線信号（好ましくは光ではなく電波）により伝送する。要するに、従前は電気配線によって行なわれていた信号伝送を本実施例では無線信号（電波）により行なう。ミリ波帯等の無線信号で信号伝送を行なうことで、ギガビット毎秒〔Ｇｂｐｓ〕オーダーの高速信号伝送を実現することができるし、無線信号の及ぶ範囲を容易に制限でき、この性質に起因する効果も得られる。
【００４７】
［電気配線による信号伝送と無線伝送との対比］
電気配線を介して信号伝送を行なう信号伝送では、次のような問題がある。
i）伝送データの大容量・高速化が求められるが、電気配線の伝送速度・伝送容量には限界がある。
ii）伝送データの高速化の問題に対応するため、配線数を増やして、信号の並列化により一信号線当たりの伝送速度を落とす手法がある。しかしながら、この手法では、入出力端子の増大に繋がってしまう。その結果、プリント基板やケーブル配線の複雑化、コネクタ部や電気的インタフェースの物理サイズの増大等が求められ、それらの形状が複雑化し、これらの信頼性が低下し、コストが増大する等の問題が起こる。
iii）映画映像やコンピュータ画像等の情報量の膨大化に伴い、ベースバンド信号の帯域が広くなるに従って、ＥＭＣ（電磁環境適合性）の問題がより顕在化してくる。例えば、電気配線を用いた場合は、配線がアンテナとなって、アンテナの同調周波数に対応した信号が干渉される。又、配線のインピーダンスの不整合等による反射や共振によるものも不要輻射の原因となる。このような問題を対策するために、電子機器の構成が複雑化する。
iv）ＥＭＣの他に、反射があると受信側でシンボル間での干渉による伝送エラーや妨害の飛び込みによる伝送エラーも問題となってくる。
【００４８】
これに対して、電気配線ではなく無線（例えばミリ波帯を使用）で信号伝送を行なう場合、配線形状やコネクタの位置を気にする必要がないため、レイアウトに対する制限があまり発生しない。ミリ波による信号伝送に置き換えた信号については配線や端子を割愛できるので、ＥＭＣの問題から解消される。一般に、通信装置内部で他にミリ波帯の周波数を使用している機能部は存在しないため、ＥＭＣの対策が容易に実現できる。送信側の通信装置と受信側の通信装置を近接した状態での無線伝送となり、固定位置間や既知の位置関係の信号伝送であるため、次のような利点が得られる。
【００４９】
１）送信側と受信側の間の伝搬チャネル（導波構造）を適正に設計することが容易である。
２）送信側と受信側を封止する伝送路結合部の誘電体構造と伝搬チャネル（ミリ波信号伝送路の導波構造）を併せて設計することで、自由空間伝送より、信頼性の高い良好な伝送が可能になる。
３）無線伝送を管理するコントローラの制御も一般の無線通信のように動的にアダプティブに頻繁に行なう必要はないため、制御によるオーバーヘッドを一般の無線通信に比べて小さくすることができる。その結果、制御回路や演算回路等で使用する設定値 （いわゆるパラメータ）を定数（いわゆる固定値）にすることができ、小型、低消費電力、高速化が可能になる。例えば、製造時や設計時に無線伝送特性を校正し、個体のばらつき等を把握すれば、そのデータを参照できるので、信号処理部の動作を規定する設定値は、プリセットや静的な制御にできる。その設定値は信号処理部の動作を概ね適正に規定するから、簡易な構成かつ低消費電力でありながら、高品位の通信が可能になる。
【００５０】
又、波長の短いミリ波帯での無線通信にすることで、次のような利点が得られる。
ａ）ミリ波通信は通信帯域を広く取れるため、データレートを大きくとることが簡単にできる。
ｂ）伝送に使う周波数が他のベースバンド信号処理の周波数から離すことができ、ミリ波とベースバンド信号の周波数の干渉が起こり難い。
ｃ）ミリ波帯は波長が短いため、波長に応じてきまるアンテナや導波構造を小さくできる。加えて、距離減衰が大きく回折も少ないため電磁シールドが行ない易い。
ｄ）通常の野外での無線通信では、搬送波の安定度については、干渉等を防ぐため、厳しい規制がある。そのような安定度の高い搬送波を実現するためには、高い安定度の外部周波数基準部品と逓倍回路やＰＬＬ（位相同期ループ回路）等が用いられ、回路規模が大きくなる。しかしながら、ミリ波は（特に固定位置間や既知の位置関係の信号伝送との併用時は）、容易に遮蔽でき、外部に漏れないようにできる。安定度を緩めた搬送波で伝送された信号を受信側で小さい回路で復調するのには、注入同期方式を採用するのが好適である。
【００５１】
例えば、比較的近距離（例えば１０数センチ以内）に配置されている電子機器間での高速信号伝送を実現する手法として、例えばＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）が知られている。しかしながら、最近のさらなる伝送データの大容量高速化に伴い、消費電力の増加、反射等による信号歪みの影響の増加、不要輻射の増加（いわゆるＥＭＩの問題）、等が問題となる。例えば、映像信号（撮像信号を含む）やコンピュータ画像等の信号を機器内や機器間で高速（リアルタイム）に伝送する場合にＬＶＤＳでは限界に達してきている。
【００５２】
データの高速伝送に対応するため、配線数を増やして、信号の並列化により一信号線当たりの伝送速度を落としてもよい。しかしながら、この対処では、入出力端子の増大に繋がってしまう。その結果、プリント基板やケーブル配線の複雑化や半導体チップサイズの拡大等が求められる。また、高速・大容量のデータを配線で引き回すことでいわゆる電磁界障害が問題となる。
【００５３】
ＬＶＤＳや配線数を増やす手法における問題は何れも、電気配線により信号を伝送することに起因している。そこで、電気配線により信号を伝送することに起因する問題を解決する手法として、電気配線を無線化して伝送する手法（特に電波で信号伝送を行なう手法）を採ってもよい。電気配線を無線化して伝送する手法としては例えば、筐体内の信号伝送を無線で行なうとともに、ＵＷＢ（Ultra Wide Band ）通信方式を適用してもよいし（第１の手法と記す）、波長の短い（１〜１０ミリメートル）ミリ波帯の搬送周波数を使用してもよい（第２の手法と記す）。しかしながら、第１の手法のＵＷＢ通信方式では、搬送周波数が低く、例えば映像信号を伝送するような高速通信に向かないし、アンテナが大きくなる等、サイズ上の問題がある。さらに、伝送に使う周波数が他のベースバンド信号処理の周波数に近いため、無線信号とベースバンド信号との間で干渉が起こり易いという問題点もある。また、搬送周波数が低い場合は、機器内の駆動系ノイズの影響を受け易く、その対処が必要になる。これに対して、第２の手法のように、より波長の短いミリ波帯の搬送周波数を使用すると、アンテナサイズや干渉の問題を解決し得る。
【００５４】
ここでは、ミリ波帯で無線通信を行なう場合で説明したが、その適用範囲はミリ波帯で通信を行なうものに限定されない。ミリ波帯を下回る周波数帯（センチ波帯）や、逆にミリ波帯を超える周波数帯（サブミリ波帯）での通信を適用しても同様のことがいえる。但し、筐体内信号伝送や機器間信号伝送においては、過度に波長が長くも短くもないミリ波帯を主に使用するのが効果的である。
【００５５】
［非接触電力伝送］
好ましくは、電力（電源）も無線（好ましくはその搬送信号にミリ波帯を使用する）で伝送するとよい。さらに好ましくは、その際の電力伝送信号から受電側の通信装置用の基準信号を生成するとよい。即ち、電力受取装置が生成した電力の供給を受けて動作する一方の通信装置が信号伝送用に使用する搬送信号の基準となる基準信号を、電力受取装置が受電した電力伝送信号に基づいて生成する基準信号生成部を備え、電力供給装置と他方の通信装置とは同一の基準信号に基づいてそれぞれが担当する処理を行なうとよい。こうすることで、給電側の通信装置における変調処理（或いは復調処理）と、給電側の通信装置における復調処理（或いは変調処理）とを同期して行なうことができ、復調処理に同期検波方式を用いる場合に好適な態様となる。この場合、好ましくは、受信側の通信装置は、基準信号生成部で生成された基準信号に基づいて同期検波方式で復調処理を行なうための搬送信号を生成するタイミング信号生成部を有するとよい。
【００５６】
電力供給装置（電力給電装置や送電端末とも称される）から電力受取装置（電力受電装置や受電端末とも称される）に対して無線（非接触）で電力を伝送する方法が種々提案されている。非接触で電力を伝送する方法は、「非接触給電」、「ワイヤレス給電」、「ワイヤレス電力伝送」等と称される。非接触電力伝送の原理は、電磁エネルギを利用するものであり、放射型（電波受信型、電波収穫型）と非放射型に大別される。放射型は、さらにマイクロ波型とレーザ型に区別され、非放射型はさらに電磁誘導型と共鳴型（電磁共鳴型とも称する）に区別される。他の分類方法として電磁コイルを用いるか否かで区別する方法があり、この場合、電波受信型は電磁コイルを用いない方式に該当し、電磁誘導型及び共鳴型は電磁コイルを用いる方式に該当する。これらの方法を用いれば、電気配線や端子を介したインタフェースが完全に不要となり、ケーブルレスの装置構成にできる。電源を含む全ての信号を、無線により伝送できる。
【００５７】
何れの方式も、電力供給部が送電側（１次側とも称される）に設けられ、電力受取部が受電側（２次側とも称される）に設けられ、送電素子と受電素子の間で電磁気の結合により電力を無線により伝送する。電力供給部は、送電素子及び送電素子を駆動する送電素子駆動回路としての給電電源部を具備する。電力受取部は、受電素子及び受電素子で受電した電力を後段回路で使用するのに都合のよい形態（直流・交流の相違や電圧等）に整形する整流回路等の受電電源部を具備する。
【００５８】
例えば、電波受信型は、電波のエネルギを利用するもので、電波を受信することで得られる交流波形を、整流回路により直流電圧に変換する。周波数帯によらず（例えばミリ波でもよい）電力を伝送できる利点がある。図示を割愛するが、電力を無線により供給する電力供給部には、ある周波数帯の電波を送電素子（例えばアンテナ）から送信する送信回路を設ける。電力供給部より無線により電力を受け取る電力受取部には、受電素子（例えばアンテナ）で受信した電波を整流する整流回路を設ける。送信電力にもよるが、受信電圧は小さく、整流回路に使用する整流ダイオードとしては順方向電圧ができるだけ小さなもの（例えばショットキーダイオード）を使用するのが好ましい。整流回路の前段に共振回路を構成して、電圧を大きくしてから整流してもよい。一般的な野外での使用における電波受信型においては送信電力の多くが電波として拡散するため電力伝送効率が低くなるが、伝送範囲を制限できる構成（例えば閉込め構造のミリ波信号伝送路）と組み合わせることで、その問題を解消できる。
【００５９】
電磁誘導型は、コイルの電磁結合と誘導起電力を利用する。図示を割愛するが、送電側には、送電素子として１次コイルを設け、電力を無線により供給する電力供給部は、１次コイルを比較的高い周波数で駆動する。受電側には、１次コイルと対向する位置に受電素子として２次コイルを設けるとともに、電力供給部から無線により電力を受け取る電力受取部には、整流ダイオード、共振、及び平滑用のコンデンサ等を設ける。例えば、整流ダイオードと平滑用のコンデンサで整流回路を構成する。１次コイルを高周波数で駆動すると、１次コイルと電磁結合された２次コイルに誘導起電力が発生する。この誘導起電力に基づき、整流回路により直流電圧を作り出す。この際、共振現象を利用して受電効率を高めることもある。電磁誘導型を採用する場合には、電力供給部と電力受取部の間を近接させ、その間（具体的には１次コイルと２次コイルの間）には他の部材（特に金属）が入り込まないようにするとともに、コイルに対して電磁遮蔽を採る。前者は、金属が加熱されるのを防止するためであり（電磁誘導加熱の原理による）、後者は他の電子回路への電磁障害対策のためである。電磁誘導型は。伝送可能な電力が大きいが、前述のように送受間を近接（例えば１センチメートル以下）させる必要がある。
【００６０】
共鳴型は、送電側と受電側の２つの共振器（共鳴素子）の間の共鳴現象を利用するもので、電力を供給する電力供給装置に備えられた送電素子としての送電用共振器（送電共鳴素子）と、電力供給装置から供給される電力を受ける電力受電装置に備えられた受電素子としての受電用共振器（受電用共鳴素子）との間の電場又は磁場の共鳴（共振）による結合によって電力を伝送する方式である。つまり、共鳴型は、２つの振動子（振り子、音叉）が共振する現象と同じ原理を応用するもので、電磁波でなく電場又は磁場の一方での近接場における共鳴現象を利用する。固有振動数が同じ２つの振動子の一方（電力供給部に相当）を振動させた場合に、他方（電力受取部に相当）の振動子に小さな振動が伝達されるだけで、共鳴現象により大きく揺れ始める現象を利用するのである。
【００６１】
電場の共鳴を利用する方式を以下では電界共鳴型と記述し、磁場の共鳴を利用する方式を以下では磁界共鳴型と記述する。尚、今日では、効率や伝送距離、位置ずれや角度ずれ等の側面で有利な電場又は磁場の共鳴を利用した「共鳴型」が着目されており、その中でも特に、生物体によるエネルギ吸収の影響の少ない（誘電体の損失の少ない）磁場の共鳴を利用する磁界共鳴型や磁気共鳴型と称される方式が注目されている。
【００６２】
電場での共鳴現象を利用する方式の場合は、電力を無線により供給する電力供給部（送電側）と、電力供給部より無線により電力を受け取る電力受取部（受電側）の双方には、誘電体を配置し、両者間で電場の共鳴現象が発生するようにする。アンテナには、誘電率が数１０〜１００超で（一般的なものより非常に高い）、誘電損失ができるだけ小さい誘電体を使用することと、特定の振動モードをアンテナに励起させることが肝要となる。例えば、円板のアンテナを使用する場合、円板の周りの振動モードがｍ＝２又は３のとき結合が最も強い。
【００６３】
電場の共鳴型は、磁場よりも送電距離が短く、発熱が少ないが、障害物があると電磁波による損失が大きくなる。磁場の共鳴型は、人間等の誘電体の静電容量の影響を受けず、電磁波による損失が少なく、電場よりも送電距離が長い。電場の共鳴型の場合は、ミリ波帯よりも低周波を使用する場合は回路基板側で使用している信号との干渉（ＥＭＩ）の影響が大きい点を考慮する必要があるし、又、ミリ波帯を使用する場合は信号に関してのミリ波信号伝送との間での干渉を考慮する必要がある。磁場の共鳴型の場合は、基本的に電磁波でのエネルギ流出は少ないし、波長もミリ波帯と異なるようにできるので、回路基板側やミリ波信号伝送との間での干渉問題から解放される。
【００６４】
磁場での共鳴現象を利用する方式の場合は、電力を無線により供給する電力供給部（送電側）と、電力供給部より無線により電力を受け取る電力受取部（受電側）の双方には、ＬＣ共振器を配置し、両者間で磁場の共鳴現象が発生するようにする。例えば、ループ型のアンテナの一部をコンデンサの形状にし、ループ白身のインダクタンスと合わせてＬＣ共振器にする。Ｑ値（共鳴の強さ）を大きくすることができ、電力が共鳴用アンテナ以外に吸収される割合が小さい。そのため、磁場を利用する方式である点で電磁誘導型と似通ってはいるが、電力供給部と電力受取部の間を電磁誘導型よりも離した状態で数ｋＷの伝送も可能である点で全く異なる方式である。
【００６５】
共鳴型の場合は、電場、磁場の何れの共鳴現象を利用するかに拘らず、電磁場の波長λとアンテナとなる部品の寸法（電場では誘電体の円板の半径、磁場ではループの半径）、送電可能な最大距離（アンテナ間距離Ｄ）がおおよそ比例する。換言すると、振動させる周波数と同じ周波数の電磁波の波長λ、アンテナ間距離Ｄ、アンテナ半径ｒの比をほぼ一定に保つことが肝要となる。又、近接場での共鳴現象であるため、波長λはアンテナ間距離Ｄよりも十分に大きくし、アンテナ半径ｒはアンテナ間距離Ｄより小さ過ぎないようにすることが肝要となる。
【００６６】
本実施形態では、電力伝送を無線により実現する手法としては、電波受信型、電磁誘導型、共鳴型等の何れをも採用できるが、電磁コイルを用いる方式を採用すると好ましく、特に、共振現象又は共鳴現象を利用して電力を非接触により伝送するとよく、更には、共鳴型を採用するのが最も効果的である。例えば、電磁誘導型の電力供給効率は、１次コイルの中心軸と２次コイルの中心軸が一致している場合が最大であり、軸ズレがあると効率が低下する。換言すると、１次コイルと２コイルの位置合わせ精度が電力伝送効率に大きく影響を与える。電子機器の種類にもよるが、送電側と受電側の相対位置が変動し得る形態の場合には、電磁誘導型の採用は難点がある。電波受信型や電場による共鳴型ではＥＭＩ（干渉）を考慮する必要がある。その点、磁場による共鳴型では、これらの問題から解放される。
【００６７】
以下、本実施例の伝送装置や電子機器について具体的に説明する。尚、最も好適な例として、多くの機能部が半導体集積回路（チップ、例えばＣＭＯＳのＩＣ）に形成されている例で説明するが、このことは必須でない。
【００６８】
＜通信処理系統：第１例＞
図１は、第１例の信号伝送装置を説明する図であり、特に、第１例の信号伝送装置の信号インタフェースを機能構成面から示している。
【００６９】
［機能構成］
図１に示すように、第１例の信号伝送装置１Ａは、電子機器１０１Ａとカード型の情報処理装置の一例であるメモリカード２０１Ａが無線信号伝送路９を介して結合されミリ波帯で信号伝送を行なうように構成されている。詳しくは、電子機器１０１Ａには第１の無線機器の一例である第１通信装置１００Ａが設けられ、メモリカード２０１Ａには第２の無線機器の一例である第２通信装置２００Ａが設けられ、無線信号伝送路９を介して結合されミリ波帯を主とする無線信号を利用して信号伝送を行なうように構成されている。図では、第１通信装置１００Ａ側に送信系統を設け、第２通信装置２００Ａに受信系統を設けた場合で示している。第１通信装置１００Ａにはミリ波帯送信に対応した半導体チップ１０３が設けられ、第２通信装置２００Ａにはミリ波帯受信に対応した半導体チップ２０３が設けられている。伝送対象の信号を広帯域伝送に適したミリ波帯域に周波数変換して伝送するようにする。
【００７０】
電子機器１０１Ａは、スロット構造を具備した第２の電子機器の一例であり、メモリカード２０１Ａは、第１の電子機器の一例である。電子機器１０１Ａは、メモリカード２０１Ａの読取・書込み機能を持つものであるが、機器本体に備えられるカード読取書込み装置であってもよいし、カード読取書込み装置としてデジタル記録再生装置、地上波テレビ受像機、携帯電話機、ゲーム機、コンピュータ等の電子機器本体と組み合わせて使用されるものでもよい。また、カード読取書込み装置のスロット構造とメモリカード２０１Ａのコネクタ構造が一致しない場合に使用されるいわゆる変換アダプタであってもよい。メモリカード２０１Ａは、主にフラッシュメモリを内蔵する着脱式の半導体記録媒体であり、電子機器１０１Ａからのデータリードライトを行なう。形状は規格化されていない任意のものでもよいし規格化されたものでもよい。様々な規格があることは周知の通りである。無規格品・規格品に関わらず、メモリカードの容量の増大に伴い、インタフェースの高速化が求められている。
【００７１】
電子機器１０１Ａとメモリカード２０１Ａの間のスロット構造４Ａ（装着構造）は、電子機器１０１Ａに対して、メモリカード２０１Ａの着脱を行なう構造であり、無線信号伝送路９の接続手段と、電子機器１０１Ａとメモリカード２０１Ａの固定手段の機能を持つ。一般的には、スロット構造４Ａとメモリカード２０１Ａには、メモリカード２０１Ａの装着状態を嵌合構造により規定する位置規定部として凹凸形状の構造を持つが、本実施形態ではこのことは必須ではない（詳しくは後述する）。
【００７２】
第１例では、ミリ波帯での通信の対象となる信号を、高速性や大容量性が求められる信号のみとし、その他の低速・小容量で十分なものや電源等直流と見なせる信号に関してはミリ波信号への変換対象としない。ミリ波に変換する前の元の伝送対象の電気信号を纏めてベースバンド信号と称する。ミリ波信号への変換対象としない信号（電源を含む）については、後述の比較例と同様に、電子機器１０１Ａとメモリカード２０１Ａの双方の端子を介した機械的な接触で電気的な接続をとる。ミリ波に変換する前の元の伝送対象の電気信号を纏めてベースバンド信号と称する。但し、高速性や大容量性が求められる信号の他に、その他の低速・小容量で十分なものをミリ波で伝送してもよい。
【００７３】
ミリ波信号への変換対象とする高速性や大容量性が求められるデータとしては、例えば、映画映像やコンピュータ画像等のデータ信号が該当する。このようなデータを、搬送周波数が３０〜３００ギガヘルツ〔ＧＨｚ〕のミリ波帯の信号に変換して高速に伝送する。本体側として機能する電子機器１０１Ａとしては、例えば、デジタル記録再生装置、地上波テレビ受像機、携帯電話機、ゲーム機、コンピュータ、通信装置等が含まれる。
【００７４】
［本体側の電子機器］
電子機器１０１Ａの第１通信装置１００Ａは、基板１０２上に、ミリ波帯送信に対応した半導体チップ１０３と伝送路結合部１０８が搭載されている。半導体チップ１０３は、ＬＳＩ機能部１０４と信号生成部１０７（ミリ波信号生成部）を一体化したＬＳＩ（Large Scale Integrated Circuit）である。半導体チップ１０３を直接に基板１０２上に搭載するのではなく、インターポーザ基板上に半導体チップ１０３を搭載し、半導体チップ１０３を樹脂（例えばエポキシ樹脂等）でモールドした半導体パッケージを基板１０２上に搭載してもよい。即ち、インターポーザ基板はチップ実装用の基板をなし、インターポーザ基板上に半導体チップ１０３が設けられる。インターポーザ基板には、一定範囲（２〜１０程度）の比誘電率を有した例えば熱強化樹脂と銅箔を組み合わせたシート部材を使用すればよい。
【００７５】
半導体チップ１０３は伝送路結合部１０８と接続される。伝送路結合部１０８は、電気信号を無線信号に変換して無線信号伝送路９に送信する送信部の一例であり、例えば、アンテナ結合部やアンテナ端子やマイクロストリップ線路やアンテナ等を具備するアンテナ構造が適用される。アンテナをチップに直接に形成する技術を適用することで、伝送路結合部１０８も半導体チップ１０３に組み込むこともできる。伝送路結合部１０８と無線信号伝送路９との結合箇所が送信箇所である。
【００７６】
ＬＳＩ機能部１０４は、アプリケーション機能部１０５とメモリカード制御部１０６を具備し、第１通信装置１００Ａの主要なアプリケーション制御を司るものである。例えば、アプリケーション機能部１０５には、相手方に送信したい画像や音声データ等を処理する回路が含まれ、更に双方向通信に対応する場合は、相手方から受信した画像や音声データを処理する回路も含まれる。メモリカード制御部１０６には、その外部（この例ではアプリケーション機能部１０５）或いは内部の各機能部からの要求に対して、例えば送信レベルの制御や、データのリードライト制御等メモリカード２０１Ａに対する論理的制御を行なう制御回路が含まれる。
【００７７】
信号生成部１０７（電気信号変換部）は、ＬＳＩ機能部１０４からの信号をミリ波信号に変換し、無線信号伝送路９を介した信号送信制御を行なうための送信側信号生成部１１０を有する。送信側信号生成部１１０と伝送路結合部１０８で送信系統（送信部：送信側の通信部）が構成される。
【００７８】
送信側信号生成部１１０は、入力信号を信号処理してミリ波の信号を生成するために、多重化処理部１１３、パラレルシリアル変換部１１４、変調部１１５、周波数変換部１１６、増幅部１１７を有する。増幅部１１７は、入力信号の大きさを調整して出力する振幅調整部の一例である。変調部１１５と周波数変換部１１６は纏めていわゆるダイレクトコンバーション方式のものにしてもよい。
【００７９】
多重化処理部１１３は、ＬＳＩ機能部１０４からの信号の内で、ミリ波帯での通信の対象となる信号が複数種（Ｎ１とする）ある場合に、時分割多重、周波数分割多重、符号分割多重等の多重化処理を行なうことで、複数種の信号を１系統の信号に纏める。例えば、高速性や大容量性が求められる複数種の信号をミリ波での伝送の対象として、１系統の信号に纏める。
【００８０】
パラレルシリアル変換部１１４は、パラレルの信号をシリアルのデータ信号に変換して変調部１１５に供給する。変調部１１５は、伝送対象信号を変調して周波数変換部１１６に供給する。パラレルシリアル変換部１１４は、本実施例を適用しない場合に、パラレル伝送用の複数の信号を使用するパラレルインタフェース仕様の場合に備えられ、シリアルインタフェース仕様の場合は不要である。
【００８１】
変調部１１５としては、基本的には、振幅・周波数・位相の少なくとも１つを伝送対象信号で変調するものであればよく、これらの任意の組合せの方式も採用し得る。例えば、アナログ変調方式であれば、例えば、振幅変調（ＡＭ：Amplitude Modulation）とベクトル変調がある。ベクトル変調として、周波数変調（ＦＭ：Frequency Modulation）と位相変調（ＰＭ：Phase Modulation）がある。デジタル変調方式であれば、例えば、振幅遷移変調（ＡＳＫ：Amplitude shift keying）、周波数遷移変調（ＦＳＫ：Frequency Shift Keying）、位相遷移変調（ＰＳＫ：Phase Shift Keying）、振幅と位相を変調する振幅位相変調（ＡＰＳＫ：Amplitude Phase Shift Keying）がある。振幅位相変調としては直交振幅変調（ＱＡＭ：Quadrature Amplitude Modulation）が代表的である。
【００８２】
周波数変換部１１６は、変調部１１５によって変調された後の伝送対象信号を周波数変換してミリ波の電気信号を生成して増幅部１１７に供給する。ミリ波の電気信号とは、概ね３０〜３００ギガヘルツ〔ＧＨｚ〕の範囲のある周波数の電気信号をいう。「概ね」と称したのはミリ波通信による効果が得られる程度の周波数であればよく、下限は３０ギガヘルツに限定されず、上限は３００ギガヘルツに限定されないことに基づく。
【００８３】
周波数変換部１１６としては様々な回路構成を採り得るが、例えば、周波数混合回路（ミキサー回路）と局部発振回路とを備えた構成を採用すればよい。局部発振回路は、変調に用いる搬送波（キャリア信号、基準搬送波）を生成する。周波数混合回路は、パラレルシリアル変換部１１４からの信号で局部発振回路が発生するミリ波帯の搬送波と乗算（変調）してミリ波帯の伝送信号を生成して増幅部１１７に供給する。
【００８４】
増幅部１１７は、周波数変換後のミリ波の電気信号を増幅して伝送路結合部１０８に供給する。増幅部１１７には図示しないアンテナ端子を介して双方向の伝送路結合部１０８に接続される。
【００８５】
伝送路結合部１０８は、送信側信号生成部１１０によって生成されたミリ波の信号を無線信号伝送路９に送信する。伝送路結合部１０８は、アンテナ結合部で構成される。アンテナ結合部は伝送路結合部１０８（信号結合部）の一例やその一部を構成する。アンテナ結合部とは、狭義的には半導体チップ内の電子回路と、チップ内又はチップ外に配置されるアンテナを結合する部分をいい、広義的には、半導体チップと無線信号伝送路９を信号結合する部分をいう。例えば、アンテナ結合部は、少なくともアンテナ構造を備える。アンテナ構造は、無線信号伝送路９との結合部における構造をいい、ミリ波帯の電気信号を電磁波（電波）に変換して無線信号伝送路９に結合させるものであればよく、アンテナそのもののみを意味するものではない。
【００８６】
例えば、アンテナ結合部は、少なくともアンテナ構造を備える。また、時分割多重で送受信を行なう場合には、伝送路結合部１０８にアンテナ切替部（アンテナ共用器）を設ける。アンテナ構造は、無線信号伝送路９を共有するメモリカード２０１Ａ側の結合部における構造をいい、ミリ波帯の電気信号を無線信号伝送路９に結合させるものであればよく、アンテナそのもののみを意味するものではない。例えば、アンテナ構造には、アンテナ端子、マイクロストリップ線路、アンテナを含み構成される。アンテナ切替部を同一のチップ内に形成する場合は、アンテナ切替部を除いたアンテナ端子とマイクロストリップ線路が伝送路結合部１０８を構成する。アンテナは、ミリ波の信号の波長λ（例えば６００μｍ程度）に基づく長さを有しており、無線信号伝送路９に結合される。アンテナは、パッチアンテナの他に、プローブアンテナ（ダイポール等）、ループアンテナ、小型アパーチャ結合素子（スロットアンテナ等）が使用される。
【００８７】
電子機器１０１Ａ内にメモリカード２０１Ａを収容した状態において、電子機器１０１Ａ側のアンテナとメモリカード２０１Ａ側のアンテナとが対向配置される場合は無指向性のものでよい。平面的にずれて配置される場合には指向性を有するものとするか、または反射部材を利用して進行方向を基板の厚さ方向から平面方向に変化させる、平面方向に進行させる誘電体伝送路を設ける等の工夫をするのがよい。送信側のアンテナはミリ波の信号に基づく電磁波を無線信号伝送路９に輻射する。受信側のアンテナはミリ波の信号に基づく電磁波を無線信号伝送路９から受信する。マイクロストリップ線路は、アンテナ端子とアンテナとの間を接続し、送信側のミリ波の信号をアンテナ端子からアンテナへ伝送し、受信側のミリ波の信号をアンテナからアンテナ端子へ伝送する。
【００８８】
アンテナ切替部はアンテナを送受信で共用する場合に用いられる。例えば、ミリ波の信号を相手方である第２通信装置２００Ａ側に送信するときは、アンテナ切替部がアンテナを送信側信号生成部１１０に接続する。相手方である第２通信装置２００Ａ側からのミリ波の信号を受信するときは、アンテナ切替部が図示しないアンテナを受信側信号生成部に接続する。アンテナ切替部は半導体チップ１０３と別にして基板１０２上に設けるのがよいが、これに限られず、半導体チップ１０３内に設けてもよい。送信用と受信用のアンテナを別々に設ける場合はアンテナ切替部を省略できる。
【００８９】
無線信号伝送路９は、自由空間伝送路として、例えば筐体内の空間を伝搬する構成にしてもよい。又、好ましくは、導波管、伝送線路、誘電体線路、誘電体内等の導波構造で構成し、ミリ波帯域の電磁波を伝送路に閉じ込める構成にして、効率よく伝送させる特性を有するものとするのが望ましい。例えば、一定範囲の比誘電率と一定範囲の誘電正接を持つ誘電体素材を含んで構成された誘電体伝送路９Ａにするとよい。例えば、筐体内の全体に誘電体素材を充填することで、伝送路結合部１０８と伝送路結合部２０８の間には、自由空間伝送路ではなく誘電体伝送路９Ａが配される。又、伝送路結合部１０８のアンテナと伝送路結合部２０８のアンテナの間を誘電体素材で構成されたある線径を持つ線状部材である誘電体線路で接続することで誘電体伝送路９Ａを構成してもよい。ミリ波信号を伝送路に閉じ込める構成の無線信号伝送路９としては、誘電体伝送路９Ａの他に、伝送路の周囲が遮蔽材で囲まれその内部が中空の中空導波路としてもよい。
【００９０】
「一定範囲」は、誘電体素材の比誘電率や誘電正接が、本実施形態の効果を得られる程度の範囲であればよく、その限りにおいて予め決められた値のものとすればよい。つまり、誘電体素材は、本実施形態の効果が得られる程度の特性を持つミリ波信号を伝送可能なものであればよい。誘電体素材そのものだけで決められず伝送路長やミリ波の周波数とも関係するので必ずしも明確に定められるものではないが、一例としては次のようにする。誘電体伝送路内にミリ波の信号を高速に伝送させるためには、誘電体素材の比誘電率は２〜１０（好ましくは３〜６）程度とし、その誘電正接は０．００００１〜０．０１（好ましくは０．００００１〜０．００１）程度とすることが望ましい。このような条件を満たす誘電体素材としては、例えば、アクリル樹脂系、ウレタン樹脂系、エポキシ樹脂系、シリコーン系、ポリイミド系、シアノアクリレート樹脂系からなるものが使用できる。誘電体素材の比誘電率とその誘電正接のこのような範囲は、特段の断りのない限り、本実施形態で同様である。なお、ミリ波信号を伝送路に閉じ込める構成の無線信号伝送路９としては、誘電体伝送路の他に、伝送路の周囲が遮蔽材で囲まれその内部が中空の中空導波路としてもよい。
【００９１】
［メモリカード］
メモリカード２０１Ａの第２通信装置２００Ａは、基板２０２上に、ミリ波帯受信に対応した半導体チップ２０３と伝送路結合部２０８が搭載されている。半導体チップ２０３は、ＬＳＩ機能部２０４と信号生成部２０７（電気信号変換部、ベースバンド信号生成部）を一体化したＬＳＩである。
【００９２】
半導体チップ２０３は伝送路結合部１０８と同様の伝送路結合部２０８と接続される。伝送路結合部２０８は、無線信号伝送路９を介して伝送された無線信号を電気信号に変換する受信部の一例であり、伝送路結合部１０８と同様のものが採用され、無線信号伝送路９からミリ波帯の無線信号を受信し電気信号に変換して受信側信号生成部２２０に出力する。伝送路結合部２０８と無線信号伝送路９との結合箇所が受信箇所である。
【００９３】
信号生成部２０７は、無線信号伝送路９を介した信号受信制御を行なうための受信側信号生成部２２０を有する。受信側信号生成部２２０と伝送路結合部２０８で受信系統（受信部：受信側の通信部）が構成される。信号生成部２０７は、無線信号伝送路９を介して受信されるメモリカード制御部１０６側からの論理制御データを示すミリ波信号を元の論理制御データ（ベースバンド信号）に変換しＬＳＩ機能部２０４に供給する。
【００９４】
半導体チップ２０３は伝送路結合部１０８と同様の伝送路結合部２０８と接続される。伝送路結合部２０８は、無線信号伝送路９を介して伝送された無線信号を電気信号に変換する受信部の一例であり、伝送路結合部１０８と同様のものが採用され、無線信号伝送路９からミリ波帯の無線信号を受信し電気信号に変換して受信側信号生成部２２０に出力する。伝送路結合部２０８と無線信号伝送路９との結合箇所が受信箇所である。
【００９５】
受信側信号生成部２２０は、伝送路結合部２０８によって受信したミリ波の電気信号を信号処理して出力信号を生成するために、増幅部２２４、周波数変換部２２５、復調部２２６、シリアルパラレル変換部２２７、単一化処理部２２８を有する。増幅部２２４は、入力信号の大きさを調整して出力する振幅調整部の一例である。周波数変換部２２５と復調部２２６は纏めていわゆるダイレクトコンバーション方式のものにしてもよい。
【００９６】
周波数変換部２２５と復調部２２６は、様々な回路構成を採用し得るが、例えば受信したミリ波信号（の包絡線）振幅の二乗に比例した検波出力を得る自乗検波回路を用いることができる。周波数分割多重方式により多チャンネル化を実現する場合、自乗検波回路を用いる方式では、次のような難点がある。先ず、この方式による多チャンネル化には、自乗検波回路では、受信側の周波数選択のためのバンドパスフィルタを前段に配置する必要があるが、急峻なバンドパスフィルタを小型に実現するのは容易ではない。自乗検波回路は、感度的に不利であるし、周波数分割多重方式による多チャンネル化では、搬送波の周波数変動成分の影響を受けるため、送信側の搬送波の安定度についても要求仕様が厳しく、変調方式は周波数変動の影響を無視できるようなもの（例えばＯＯＫ：On-Off-Keying ）等に限られる。
【００９７】
発振回路については、次のような難点がある。ミリ波でデータを伝送するに当たり、送信側と受信側に、屋外の無線通信で用いられているような通常の手法を用いようとすると、搬送波に安定度が要求され、周波数安定度数がｐｐｍ（parts per million ）オーダー程度の安定度の高いミリ波の発振器が必要となる。安定度の高いミリ波の発振器をシリコン集積回路（ＣＭＯＳ：Complementary Metal-oxide Semiconductor ）上に実現しようとした場合、通常のＣＭＯＳで使われるシリコン基板は絶縁性が低いため、容易にＱの高いタンク回路が形成できず、実現が容易でない。例えば、ＣＭＯＳチップ上のインダクタンスを形成した場合、そのＱは３０〜４０程度になってしまう。したがって、通常、無線通信で要求されるような安定度の高い発振器を実現するには、ＣＭＯＳ外部に低い周波数で水晶振動子等で高いＱのタンク回路を設け、逓倍器してミリ波帯域へ上げるという手法を採らざるを得ない。しかし、ＬＶＤＳ等の配線による信号伝送をミリ波による信号伝送に置き換える機能を実現するのに、このような外部タンクを全てのチップに設けることは好ましくない。
【００９８】
このような問題に対する対処としては、周波数変換部２２５と復調部２２６は、注入同期（インジェクションロック）方式を採用するとよい。注入同期方式にする場合には、送信側からミリ波帯に変調された信号と合わせて、変調に使用した搬送信号と対応する受信側での注入同期の基準として使用される基準搬送波も送出する。基準搬送信号は、典型的には変調に使用した搬送信号そのものであるが、これに限定されず、例えば変調に使用した搬送信号と同期した別周波数の信号（例えば高調波信号）でもよい。受信器側では局部発振器を設け、送られてきた基準搬送波成分を局部発振器に注入同期させ、この出力信号を用いて送られてきた伝送対象信号を復元する。例えば、受信信号は局部発振器に入力され基準搬送波との同期が行なわれる。基準搬送波と受信信号は混合回路に入力され乗算信号が生成される。この乗算信号は低域通過フィルタで高域成分の除去が行なわれることで送信側から送られてきた入力信号の波形（ベースバンド信号）が得られる。
【００９９】
注入同期を利用することにより、受信側の局部発振器はＱの低いものでもよく、送信側の基準搬送波の安定度についても要求仕様を緩めることができるため、より高い搬送周波数でも、簡潔に受信機能を実現し得る。受信側の局部発振器により送信側の基準搬送波に同期した信号を再生して混合回路に供給し同期検波を行なうので、混合回路の前段にバンドパスフィルタ（周波数選択フィルタ）を設けなくてもよくなる。受信器側では、ＣＭＯＳ構成の半導体チップの外部にタンク回路を用いることなく、半導体チップ上にタンク回路を設けて受信側の局部発振器を構成することができる。送信側から送られてきた基準搬送信号成分を受信側の局部発振器に供給して注入同期させて得られる出力信号を用いて、送られてきたミリ波変調信号を復調し、送信された入力信号を復元することができる。
【０１００】
伝送路結合部２０８には受信側信号生成部２２０が接続される。受信側の増幅部２２４は、伝送路結合部２０８に接続され、アンテナによって受信された後のミリ波の電気信号を増幅して周波数変換部２２５に供給する。周波数変換部２２５は、増幅後のミリ波の電気信号を周波数変換して周波数変換後の信号を復調部２２６に供給する。復調部２２６は、周波数変換後の信号を復調してベースバンドの信号を取得しシリアルパラレル変換部２２７に供給する。
【０１０１】
シリアルパラレル変換部２２７は、シリアルの受信データをパラレルの出力データに変換して単一化処理部２２８に供給する。シリアルパラレル変換部２２７は、パラレルシリアル変換部１１４と同様に、本実施例を適用しない場合に、パラレル伝送用の複数の信号を使用するパラレルインタフェース仕様の場合に備えられる。第１通信装置１００Ａと第２通信装置２００Ａの間の元々の信号伝送がシリアル形式の場合は、パラレルシリアル変換部１１４とリアルパラレル変換部２２７を設けなくてもよい。
【０１０２】
第１通信装置１００Ａと第２通信装置２００Ａの間の元々の信号伝送がパラレル形式の場合には、入力信号をパラレルシリアル変換して半導体チップ２０３側へ伝送し、又半導体チップ２０３側からの受信信号をシリアルパラレル変換することにより、ミリ波変換対象の信号数が削減される。
【０１０３】
単一化処理部２２８は、多重化処理部１１３と対応するもので、１系統に纏められている信号を複数種の信号_@（＠は１〜Ｎ）に分離する。例えば、１系統の信号に纏められている複数本のデータ信号を各別に分離してＬＳＩ機能部２０４に供給する。
【０１０４】
ＬＳＩ機能部２０４は、第２通信装置２００Ａの主要なアプリケーション制御を司るもので第１通信装置１００ＡのＬＳＩ機能部１０４と対をなして逆の処理をする。この例では相手方から受信した種々の信号（画像データや音声データ）を処理する回路や、受信ゲインの制御やその外部或いは内部の各機能部からの要求に対して、例えばデータのリードライト制御等の論理的制御を行なう制御回路も含む。ＬＳＩ機能部１０４と違う点は、アプリケーション機能部１０５をメモリ機能部２０５に置き換え、メモリカード制御部１０６をメモリ制御部２０６に置き換えている点である。メモリ機能部２０５は、例えばフラッシュメモリやハードディスクにより提供される不揮発性の記憶媒体である。メモリ制御部２０６は、電子機器１０１Ａ側からの論理制御データに対応して、メモリ機能部２０５に対し、データのリードライト制御を行なう。
【０１０５】
ＬＳＩ機能部１０４と信号生成部１０７を一体化しない構成にしてもよい。例えば図中において、第１通信装置１００Ａについては、ＬＳＩ機能部１０４と信号生成部１０７の間に接続ＩＦ部１０９（ＩＦ：インタフェース）を設けて、その部分で基板１０２を２つに分け（図中の破線を参照）、ＬＳＩ機能部１０４側の基板と信号生成部１０７、伝送路結合部１０８側の基板を接続ＩＦ部２０９で接続すればよい。第２通信装置２００Ａ側についても、ＬＳＩ機能部２０４を信号生成部２０７、伝送路結合部２０８側と分離してもよい。即ち、第２通信装置２００については、ＬＳＩ機能部２０４と信号生成部２０７の間に接続ＩＦ部２０９を設けて、その部分で基板２０２を２つに分け（図中の破線を参照）、ＬＳＩ機能部２０４側の基板と信号生成部２０７、伝送路結合部２０８側の基板を接続ＩＦ部２０９で接続すればよい。接続ＩＦ部１０９や接続ＩＦ部２０９としては、例えばワイヤーハーネスを使用する。但し、別体にした場合には、その間の信号伝送に関しては、電気配線により信号を伝送することに起因する問題が懸念されるので、一体的に作り込んだ方が好ましい。
【０１０６】
図示しないが、第１通信装置１００Ａや第２通信装置２００Ａには、予め定められた信号処理用の設定値を、第１通信装置１００Ａや第２通信装置２００Ａを構成する各機能部（特に信号処理部として機能するもの）に入力する設定値処理部を設けてもよい。設定値処理部の構成としては、例えば、設定値決定部と、設定値記憶部と、動作制御部とを具備したものとする。設定値決定部は、半導体チップ１０３や半導体チップ２０３の各機能部の動作（換言すると第１通信装置１００Ａや第２通信装置２００Ａの全体動作）を指定するための設定値（変数、パラメータ）を決定する。設定値を決定する処理は、例えば、工場での製品出荷時に行なう。設定値記憶部は、設定値決定部により決定された設定値を記憶する。動作制御部は、設定値記憶部から読み出した設定値に基づいて半導体チップ１０３の各機能部（この例では、変調部１１５、周波数変換部１１６、増幅部１１７等）や半導体チップ２０３の各機能部（この例では、増幅部２２４、周波数変換部２２５、復調部２２６等）を動作させる。
【０１０７】
設定値処理部は、半導体チップ１０３が搭載されている基板１０２上や半導体チップ２０３が搭載されている基板２０２上に備えてもよいし、基板１０２や基板２０２とは別の基板に搭載されていてもよい。又、設定値処理部は、半導体チップ１０３や半導体チップ２０３の外部に備えてもよいが、半導体チップ１０３や半導体チップ２０３に内蔵してもよく、この場合は、設定値処理部は制御対象となる各機能部（半導体チップ１０３では変調部１１５、周波数変換部１１６、増幅部１１７、半導体チップ２０３では増幅部２２４、周波数変換部２２５、復調部２２６）が搭載されている基板１０２や基板２０２と同一の基板に搭載されることになる。
【０１０８】
［双方向通信への対応］
信号生成部１０７と伝送路結合部１０８や信号生成部２０７と伝送路結合部２０８はデータの双方向性を持つ構成にすることで、双方向通信にも対応できる。例えば、信号生成部１０７や信号生成部２０７には、それぞれ受信側の信号生成部、送信側の信号生成部を設ける。伝送路結合部１０８や伝送路結合部２０８は、送信側と受信側に各別に設けてもよいが、送受信に兼用されるものとすることもできる。
【０１０９】
ここで示す「双方向通信」は、ミリ波の伝送チャネルである無線信号伝送路９が１系統（一芯）の一芯双方向伝送となる。この実現には、時分割多重（ＴＤＤ：Time Division Duplex）を適用する半二重方式、周波数分割多重（ＦＤＤ：Frequency Division Duplex）等の何れをも採用し得る。時分割多重の場合、送信と受信の分離を時分割で行なうので、電子機器１０１Ａからメモリカード２０１Ａへの信号伝送とメモリカード２０１Ａから電子機器１０１Ａへの信号伝送を同時に行なう「双方向通信の同時性（一芯同時双方向伝送）」は実現されず、一芯同時双方向伝送は、周波数分割多重や符号分割多重で実現される。周波数分割多重は、送信と受信に異なった周波数を用いるので、無線信号伝送路９の伝送帯域幅を広くする必要がある。
【０１１０】
尚、時分割多重や符号分割多重の場合には、多重化処理部１１３はパラレルシリアル変換部１１４の前段に設けられ、１系統の信号に纏めてパラレルシリアル変換部１１４に供給すればよい。時分割多重の場合、複数種の信号_@（＠は１〜Ｎ）について時間を細かく区切ってパラレルシリアル変換部１１４に供給する切替スイッチを設ければよい。符号分割多重の場合には、複数種の信号_@を区別する符号を重畳しそれらを纏める回路を設ければよい。一方、周波数分割多重の場合には、それぞれ異なる周波数帯域Ｆ_@の範囲の周波数に変換してミリ波の信号を生成する必要がある。このため、例えば、パラレルシリアル変換部１１４、変調部１１５、周波数変換部１１６、増幅部１１７を複数種の信号_@の別に設け、各増幅部１１７の後段に多重化処理部１１３として加算処理部を設けるとよい。そして、周波数多重処理後の周波数帯域Ｆ_1＋…＋Ｆ_Nのミリ波の電気信号を伝送路結合部１０８に供給すればよい。このことから理解されるように、複数系統の信号を周波数分割多重で１系統に纏める周波数分割多重では伝送帯域幅を広くする必要がある。複数系統の信号を周波数分割多重で１系統に纏めることと、送信と受信に異なった周波数を用いる全２重方式と併用する場合は伝送帯域幅を一層広くする必要がある。
【０１１１】
周波数分割多重により１系統にデータが纏められている場合には、周波数多重処理後の周波数帯域Ｆ_1＋…＋Ｆ_Nのミリ波の電気信号を受信して周波数帯域Ｆ_@別に処理する必要がある。このため、増幅部２２４、周波数変換部２２５、復調部２２６、シリアルパラレル変換部２２７を複数種の信号_@の別に設け、各増幅部２２４の前段に単一化処理部２２８として周波数分離部を設けるとよい。そして、分離後の各周波数帯域Ｆ_@のミリ波の電気信号を対応する周波数帯域Ｆ_@の系統に供給すればよい。このように半導体チップ１０３を構成すると、入力信号をパラレルシリアル変換して半導体チップ２０３側へ伝送し、半導体チップ２０３側からの受信信号をシリアルパラレル変換することにより、ミリ波変換対象の信号数が削減される。
【０１１２】
［接続と動作］
入力信号を周波数変換して信号伝送するという手法は、放送や無線通信で一般的に用いられている。これらの用途では、どこまで通信できるか（熱雑音に対してのＳ／Ｎの問題）、反射やマルチパスにどう対応するか、妨害や他チャンネルとの干渉をどう抑えるか等の問題に対応できるような比較的複雑な送信器や受信器等が用いられている。これに対して、本実施形態で使用する信号生成部１０７と信号生成部２０７は、放送や無線通信で一般的に用いられる複雑な送信器や受信器等の使用周波数に比べて、より高い周波数帯のミリ波帯を主に使用するので、波長λが短いため、周波数の再利用がし易く、近傍に配置された多くのデバイス間での通信をするのに適したものが使用される。
【０１１３】
スロット構造４Ａは、図１に示すように、電子機器１０１Ａ側の信号生成部１０７及び伝送路結合部１０８とメモリカード２０１Ａ側の信号生成部２０７及び伝送路結合部２０８と、無線信号伝送路９（誘電体伝送路９Ａ）に寄与する。伝送路結合部１０８と伝送路結合部２０８の間に誘電体伝送路９Ａを具備するのである。
【０１１４】
本実施形態では、従来の電気配線を利用した信号インタフェースとは異なり、前述のようにミリ波帯で信号伝送を行なうことで高速性と大容量に柔軟に対応できるようにしている。例えば、高速性や大容量性が求められる信号のみをミリ波帯での通信の対象とし、電子機器１０１Ａ及びメモリカード２０１Ａは、低速・小容量の信号用や電源供給用に、従前の電気配線によるインタフェース（端子・コネクタによる接続）を一部に備える。クロック信号や複数本のデータ信号は、ミリ波での信号伝送の対象となるので、端子を取り外すことができる。
【０１１５】
信号生成部１０７は、予め定められた信号処理を行なう信号処理部の一例であり、この例では、メモリカード制御部１０６から入力された入力信号を信号処理してミリ波の信号を生成する。信号生成部１０７には、例えば、マイクロストリップライン、ストリップライン、コプレーナライン、スロットライン等の伝送線路で伝送路結合部１０８に接続され、生成されたミリ波の信号が伝送路結合部１０８を介して無線信号伝送路９に電磁波（電波、無線信号）となって供給される。
【０１１６】
伝送路結合部１０８は、アンテナ構造を有し、伝送されたミリ波の電気信号を電磁波に変換し、電磁波を送出する機能を有する。伝送路結合部１０８は無線信号伝送路９と結合されており、無線信号伝送路９の一方の端部に伝送路結合部１０８で変換された電磁波が供給される。無線信号伝送路９の他端には第２通信装置２００Ａ側の伝送路結合部２０８が結合されている。無線信号伝送路９を第１通信装置１００Ａ側の伝送路結合部１０８と第２通信装置２００Ａ側の伝送路結合部２０８の間に設けることにより、無線信号伝送路９にはミリ波帯を主とする電磁波が伝搬する。
【０１１７】
無線信号伝送路９には第２通信装置２００Ａ側の伝送路結合部２０８が結合されている。伝送路結合部２０８は、無線信号伝送路９の他端に伝送された電磁波を受信し、ミリ波の信号に変換して信号生成部２０７（ベースバンド信号生成部）に供給する。信号生成部２０７は、予め定められた信号処理を行なう信号処理部の一例であり、この例では、変換されたミリ波の信号を信号処理して出力信号（ベースバンド信号）を生成しメモリ機能部２０５へ供給する。
【０１１８】
ここまでは第１通信装置１００Ａから第２通信装置２００Ａへの信号伝送の場合で説明したが、第１通信装置１００Ａと第２通信装置２００Ａをともに双方向通信へ対応した構成にすることで、メモリカード２０１Ａのメモリ機能部２０５から読み出されたデータを電子機器１０１Ａへ伝送できる。
【０１１９】
＜通信処理系統：第２例＞
図２は、第２例の信号伝送装置を説明する図であり、特に、第２例の信号伝送装置の信号インタフェースを機能構成面から示している。
【０１２０】
第２例の信号伝送装置１Ｂでは、第１例の信号伝送装置１Ａ（接続ＩＦ部１０９や接続ＩＦ部２０９は割愛して示す）をベースに、パワー伝送を要する電源に関しても無線で伝送する。つまり、第２通信装置２００Ｂ側で使用する電力を無線により第１通信装置１００Ｂから供給する構成を追加している。
【０１２１】
第１通信装置１００Ｂは、第２通信装置２００Ｂにて使用される電力を無線で供給する送電端末の一例である電力供給部１７４を備える。電力供給部１７４の構成については後述する。第２通信装置２００Ｂは、第１通信装置１００Ｂ側から無線で伝送されてきた電力を受け取る受電端末の一例である電力受取部２７８（電力受電装置）を備える。送電側の電力供給部１７４と受電側の電力受取部２７８とを纏めて電力回路と称し、電力供給部１７４と電力受取部２７８とにより第１通信装置１００と第２通信装置２００との間で電力を無線で伝送する電力伝送部（換言すると非接触電力伝送装置）が構成される。電力受取部２７８の構成については後述するが、何れの方式でも、電力受取部２７８は、第２通信装置２００Ｂ側で使用する電源電圧を生成し、それを半導体チップ２０３等に供給する。機能構成的には、電力も無線で伝送する点が第１例と異なるだけであるので、その他の点については説明を割愛する。
【０１２２】
電力給電装置（電力供給装置、送電端末）から電力受電装置（受電端末）に対して非接触で電力を伝送する方法が種々提案されている。非接触で電力を伝送する方法は、「非接触給電」、「ワイヤレス給電」、「ワイヤレス電力伝送」等と称される。非接触電力伝送の原理は、電磁エネルギを利用するものであり、放射型（電波受信型、電波収穫型）と非放射型に大別される。放射型は、さらにマイクロ波型とレーザ型に区別され、非放射型はさらに電磁誘導型と共鳴型（電磁共鳴型とも称する）に区別される。各方式の何れかを用いれば、電気配線や端子を介したインタフェースが完全に不要となり、ケーブルレスの装置構成にできる。電源を含む全ての信号を、第１通信装置１００Ｂから第２通信装置２００Ｂへ無線で伝送できる。
【０１２３】
電波受信型は、電波のエネルギを利用するもので、電波を受信することで得られる交流波形を、整流回路により直流電圧に変換するものである。周波数帯によらず（例えばミリ波でもよい）電力を伝送できる利点がある。図示を割愛するが、電力を無線で供給する電力供給部（送信側）には、ある周波数帯の電波を送信する送信回路を設ける。電力供給部より無線で電力を受け取る電力受取部（受信側）には、受信した電波を整流する整流回路を設ける。送信電力にもよるが、受信電圧は小さく、整流回路に使用する整流ダイオードとしては順方向電圧ができるだけ小さなもの（例えばショットキーダイオード）を使用するのが好ましい。整流回路の前段に共振回路を構成して、電圧を大きくしてから整流するようにしてもよい。一般的な野外での使用における電波受信型においては送信電力の多くが電波として拡散するため電力伝送効率が低くなるが、伝送範囲を制限できる構成（例えば閉込め構造のミリ波信号伝送路）と組み合わせることで、その問題を解消できると考えられる。
【０１２４】
電磁誘導型は、コイルの電磁結合と誘導起電力を利用する。図示を割愛するが、電力を無線で供給する電力供給部（送電側、１次側）には、１次コイルを設け、この１次コイルを比較的高い周波数で駆動する。電力供給部より無線で電力を受け取る電力受取部（受電側、２次側）には、１次コイルと対向する位置に２次コイルを設けるとともに、整流ダイオード、共振及び平滑用のコンデンサ等を設ける。例えば、整流ダイオードと平滑用のコンデンサで整流回路を構成する。１次コイルを高周波数で駆動すると、１次コイルと電磁結合された２次コイルに誘導起電力が発生する。この誘導起電力に基づき、整流回路により直流電圧を作り出す。この際、共振効果を利用して受電効率を高めるようにする。電磁誘導型を採用する場合には、電力供給部と電力受取部の間を近接させ、その間（具体的には１次コイルと２次コイルの間）には他の部材（特に金属）が入り込まないようにするとともに、コイルに対して電磁遮蔽を採る。前者は、金属が加熱されるのを防止するためであり（電磁誘導加熱の原理による）、後者は他の電子回路への電磁障害対策のためである。電磁誘導型は。伝送可能な電力が大きいが、前述のように送受間を近接（例えば１ｃｍ以下）させる必要がある。
【０１２５】
共鳴型は、電力を供給する電力供給装置に備えられた共振器（共鳴素子）と、電力供給装置から供給される電力を受ける電力受電装置に備えられた共振器（共鳴素子）との間の電場又は磁場の共鳴（共振）による結合によって電力を伝送する方式である。つまり、共鳴型は、２つの振動子（振り子、音叉）が共振する現象と同じ原理を応用するもので、電磁波でなく電場又は磁場の一方での近接場における共鳴現象を利用する。固有振動数が同じ２つの振動子の一方（電力供給部に相当）を振動させた場合に、他方（電力受取部に相当）の振動子に小さな振動が伝達されるだけで、共鳴現象により大きく揺れ始める現象を利用する。電場の共鳴を利用する方式を以下では電界共鳴型と記述し、磁場の共鳴を利用する方式を以下では磁界共鳴型と記述する。尚、今日では、効率や伝送距離、位置ずれや角度ずれ等の側面で有利な電場又は磁場の共鳴を利用した「共鳴型」が着目されており、その中でも特に、生物体によるエネルギ吸収の影響の少ない（誘電体の損失の少ない）磁場の共鳴を利用する磁界共鳴型や磁気共鳴型と称される方式が注目されている。
【０１２６】
図示を割愛するが、電場での共鳴現象を利用する方式の場合は、電力を無線で供給する電力供給部（送電側）と、電力供給部より無線で電力を受け取る電力受取部（受電側）の双方には、誘電体を配置し、両者間で電場の共鳴現象が発生するようにする。アンテナには、誘電率が数１０〜１００超で（一般的なものより非常に高い）、誘電損失ができるだけ小さい誘電体を使用することと、特定の振動モードをアンテナに励起させることが肝要となる。例えば円板のアンテナを使用する場合、円板の周りの振動モードがｍ＝２または３のとき結合が最も強い。
【０１２７】
本実施形態では、電力伝送を無線で実現する手法としては、例えば、電波受信型、電磁誘導型、共鳴型等の何れをも採用できるが、図２は、磁場による共鳴型を採用した構成で示している。基本的には、電磁誘導型、電波受信型、共鳴型の何れも採用し得るのであるが、第２例の信号伝送装置１では、各方式の特徴を考慮して、図示のように、磁場の共鳴現象を利用する共鳴型を採用している。例えば、電磁誘導型の電力供給効率は、１次コイルの中心軸と２次コイルの中心軸が一致している場合が最大であり、軸ずれがあると効率が低下する。換言すると、１次コイルと２コイルの位置合わせ精度が電力伝送効率に大きく影響を与える。電子機器の種類にもよるが、送電側と受電側の相対位置が変動し得る形態の場合には、電磁誘導型の採用は難点がある。電波受信型や電場による共鳴型ではＥＭＩ（干渉）を考慮する必要がある。その点、磁場による共鳴型では、これらの問題から解放される。
【０１２８】
図２に示すように、磁場での共鳴現象を利用する方式の場合は、電力を無線で供給する電力供給部１７４（送電側）と、電力供給部１７４より無線で電力を受け取る電力受取部２７８（受電側）の双方に、ＬＣ共振器を配置し、両者間で磁場の共鳴現象が発生するようにする。例えば、ループ型のアンテナの一部をコンデンサの形状にし、ループ白身のインダクタンスと合わせてＬＣ共振器にする。Ｑ値（共鳴の強さ）を大きくすることができ、電力が共鳴用アンテナ以外に吸収される割合が小さい。そのため、磁場を利用する方式である点で電磁誘導型と似通ってはいるが、電力供給部１７４と電力受取部２７８の間を電磁誘導型よりも離した状態で数ｋＷの伝送も可能である点で全く異なる方式である。
【０１２９】
＜電波伝送構造：基本＞
図３〜図７は、スロット構造を持つ電子機器とメモリカードとの装着部分に介在する信号伝送装置における電波の伝送構造（電波伝送構造）を説明する図である。ここで、図３〜図４は、本実施形態の電波伝送構造に対する第１比較例を説明する図である。特に、図３は、第１比較例の信号伝送装置の信号インタフェースを機能構成面から説明する図である。図４は、本実施形態の電波伝送構造に対する第１比較例が適用された第１比較例の電子機器を説明する図である。図５は、本実施形態の電波伝送構造に対する第２比較例が適用された第２比較例の電子機器を説明する図である。図６は、本実施形態の電波伝送構造に対する第２比較例を説明する図である。図７は、本実施形態の電波伝送構造の基本構成を説明する図である。
【０１３０】
何れも、一方の電子機器が他方の電子機器に装着されたときの両電子機器間の信号伝送への適用である。例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）や不揮発性の記憶装置（例えばフラッシュメモリ）等が内蔵されたいわゆるＩＣカードやメモリカードを代表例とするカード型の情報処理装置を本体側の電子機器に装着可能（着脱自在）にしたものがある。一方（第１）の電子機器の一例であるカード型の情報処理装置を以下では「カード型装置」とも称する。本体側となる他方（第２）の電子機器を以下では単に電子機器とも称する。「カード型装置と本体側の電子機器とで電子機器の全体が構成される。
【０１３１】
［第１比較例］
図３に示すように、第１比較例の電子機器に搭載された信号伝送装置１Ｘは、電子機器１０１Ｘとメモリカード２０１Ｘが電気的インタフェース９Ｘを介して結合され信号伝送を行なうように構成されている。電子機器１０１Ｘには電気配線を介して信号伝送可能な半導体チップ１０３Ｘが設けられ、メモリカード２０１Ｘにも電気配線を介して信号伝送可能な半導体チップ２０３Ｘが設けられている。本実施形態の信号伝送装置１の無線信号伝送路９を電気的インタフェース９Ｘに置き換えた構成である。
【０１３２】
メモリカード２０１Ｘの構造例（平面透視及び断面透視）が図４（Ａ）に示されている。電子機器１０１Ｘの構造例（平面透視及び断面透視）が図４（Ｂ）に示されている。 電子機器１０１Ｘのスロット構造４Ｘ（特に開口部１９２）にメモリカード２０１Ｘが挿入されたときの構造例（断面透視）が図４（Ｃ）に示されている。
【０１３３】
メモリカード２０１Ｘは、電子機器１０１Ｘからのデータリードライトを行なうもので、様々な規格がある。容量の増大に伴い、インタフェースの高速化が求められているが、例えば、ある規格品においては、８端×６０ＭＨｚのパラレル伝送により、４８０Ｍｂｐｓの物理伝送レートが実現されている。メモリカード２０１Ｘを利用する場合、一般的に、電子機器１０１Ｘは、メモリカード２０１Ｘと電気的インタフェース９Ｘの接続を行なうために、スロット構造４Ｘを有する。スロット構造４Ｘは、メモリカード２０１Ｘに対する固定手段の機能も持つ。
【０１３４】
電気配線を介して信号伝送を行なうため、電子機器１０１Ｘには信号生成部１０７及び伝送路結合部１０８に代えて電気信号変換部１０７Ｘが設けられ、メモリカード２０１Ｘには信号生成部２０７及び伝送路結合部２０８に代えて電気信号変換部２０７Ｘが設けられている。電子機器１０１Ｘは、基板１０２の開口部１９２側の面に半導体チップ８０１を有する。半導体チップ８０１には、ＬＳＩ機能部１０４及び電気信号変換部１０７Ｚと同等の機能を組み込むことで双方向通信に対応する。メモリカード２０１Ｘは、基板２０２の一方の面に半導体チップ８０２を有する。半導体チップ８０２には、ＬＳＩ機能部２０４及び電気信号変換部２０７Ｚと同等の機能を組み込むことで双方向通信に対応する。
【０１３５】
電子機器１０１Ｘにおいて、電気信号変換部１０７Ｘは、メモリカード制御部１０６の論理制御データに対し電気的インタフェース９Ｘを介した電気信号伝送制御を行なう。一方、メモリカード２０１Ｘにおいて、電気信号変換部２０７Ｚは、電気的インタフェース９Ｘを介してアクセスされ、メモリカード制御部１０６から送信された論理制御データを得る。電子機器１０１Ｘとメモリカード２０１Ｘの間のスロット構造４Ｘは、電子機器１０１Ｘに対してメモリカード２０１Ｘの着脱を行なう構造であり、電気的インタフェース９Ｘの接続手段と、電子機器１０１Ｘとメモリカード２０１Ｘの固定手段の機能を持つ。
【０１３６】
図４（Ｂ）に示すように、スロット構造４Ｘは、筺体１９０の一部に弾性材１９９（例えばバネ機構）が設けられ、電子機器１０１Ｘ側の筺体１９０に、メモリカード２０１Ｘを開口部１９２から挿抜して固定可能な構成となっている。電子機器１０１Ｘとメモリカード２０１Ｘは、嵌合構造として、凹凸の形状構成を具備する。何れに凹形状構成を設け、何れに凸形状構成を設けるかは任意である。ここでは、図４（Ｂ）に示すように、電子機器１０１Ｘの筺体１９０に位置合わせ構造をなす凸形状構造体１９８Ｘ（出っ張り）を設け、図４（Ａ）に示すように、メモリカード２０１Ｘの筐体２９０に位置合わせ構造をなす凹形状構造体２９８Ｘ（窪み）を設けている。つまり、図４（Ｃ）に示すように、筺体１９０において、メモリカード２０１Ｘの挿入時に、凹形状構造体２９８Ｘの位置に対応する部分に凸形状構造体１９８Ｘが設けられている。
【０１３７】
図４（Ａ）に示すように、基板２０２の一辺には、筐体２９０の決められた箇所で外部機器としての電子機器１０１Ｘと接続するための接続端子２８０（信号ピン）が、筐体２９０の決められた位置に設けられている。接続端子２８０は、配線パターンや導電ビアを介して電気信号変換部２０７Ｚと接続されている。メモリカード２０１Ｘの接続端子２８０と対応するように、電子機器１０１Ｘには、接続端子２８０と接続される接続部１８０（コネクタ）が設けられる。電子機器１０１Ｘの筺体１９０にメモリカード２０１Ｘが挿入されたとき、接続部１８０のコネクタピンと接続端子２８０が機械的に接触されることで電気的な接続がとられるようになっている。これにより、メモリカード２０１Ｘが電子機器１０１Ｘと接続され、例えば、電力供給や入出力信号の伝達がなされる。
【０１３８】
ここで、電気的インタフェース９Ｘを採用する第１比較例の信号伝送装置１Ｚでは、“電気配線による信号伝送と無線伝送との対比”の項のi）〜iv）で述べた問題があるし、メモリカード２０１Ｘの端子をむき出しにする場合は静電気破壊の問題がある。
【０１３９】
これに対して、本実施形態の信号伝送装置１は、第１比較例の電気信号変換部１０７Ｘ及び気信号変換部２０７Ｚを、信号生成部１０７及び信号生成部２０７と伝送路結合部１０８及び伝送路結合部２０８に置き換えることで、電気配線ではなく電波（例えばミリ波）で信号伝送を行なう。メモリカード制御部１０６からメモリ制御部２０６に対する論理制御データは、ミリ波信号に変換され、ミリ波信号は伝送路結合部１０８及び伝送路結合部２０８間を誘電体伝送路９Ａを介して電波で伝送する。無線伝送のため、配線形状やコネクタの位置を気にする必要がなく、レイアウトに対する制限があまり発生しない。ミリ波による信号伝送に置き換えた信号については配線や端子を割愛できるので、ＥＭＣやＥＭＩの問題から解消されるし、静電気破壊の問題からも解消される。一般に、電子機器１０１Ａやメモリカード２０１Ａ内部で他にミリ波帯の周波数を使用している機能部は存在しないため、ＥＭＣやＥＭＩの対策が容易に実現できる。スロット構造４Ａにメモリカード２０１Ａを装着した状態での無線伝送であり固定位置間や既知の位置関係の信号伝送であるため、“電気配線による信号伝送と無線伝送との対比”の項の１）〜３）で述べた利点が得られる。特に、ミリ波信号を誘電体伝送路９Ａに閉じ込める構成を採れば、電波の放射や干渉を抑え、伝送効率の向上を効果的に図ることができるし、ミリ波通信とすることで、“電気配線による信号伝送と無線伝送との対比”の項のａ）〜ｄ）で述べた利点が得られる。例えば誘電体伝送路９Ａとしての金属導波管（例えば、断面形状が矩形或いは円形）を伝送する電磁波はＴＥ波或いはＴＭ波である。このとき、ミリ波信号は誘電体伝送路９Ａ内を特定のモード（例えばＴＥモード或いはＴＭモード）により伝送するので、減衰及び放射を抑えたミリ波信号伝送を行なうことが可能となるし、ミリ波の外部放射を抑える、ＥＭＣ対策がより楽になる等の利点も得られる。
【０１４０】
尚、電気配線を無線化しＵＷＢ（Ultra Wide Band ）により伝送するという手法が提案されている。例えば、特開２００１−１９５５５３号公報には、メモリカードへ無線インタフェースを適用する点が記載されている。通信には、２．４ギガヘルツ帯や５ギガヘルツ帯を使用するＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ等の規格が適用される。しかしながら、メモリカードに２．４ギガヘルツ帯や５ギガヘルツ帯の無線インタフェースを適用し、電気的インタフェースを介して電子機器からのデータアクセスを行なうとともに、無線インタフェースを介して異なる電子機器からのデータアクセスを行なうもので、本実施形態の信号伝送装置１とは異なる。特開２００７−２９９３３８号公報には、特開２００１−１９５５５３号公報の手法を発展させ、各種規格の複数の周波数帯域に対応したアンテナパターンをカードの平面上に単独または複数で設けることが記載されている。電気的インタフェースを排除し無線アクセスのみで構成する、つまり、無線インタフェースのみを持つメモリカードの構成についても言及している。しかしながら、特開２００７−２９９３３８号公報には、従来の電気インタフェースを代替することについては触れられておらず、本実施形態の信号伝送装置１とは異なる。又、特開２００１−１９５５５３号公報や特開２００７−２９９３３８号公報のように、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ等のＵＷＢを適用する規格に従ったのでは、搬送周波数が低く例えば映像信号を伝送するような高速通信に向かないし、アンテナが大きくなる等、サイズ上の問題がある。更に、伝送に使う周波数が他のベースバンド信号処理の周波数に近いため干渉し易いし、空間分割多重ができ難いという問題点がある。
【０１４１】
［第２比較例（構造）］
図５に示す第２比較例の電子機器は、複数の電子機器が一体となった状態での電子機器間で無線により信号伝送を行なう場合での適用例である。特に、一方の電子機器が他方の電子機器に装着されたときの両電子機器間の信号伝送への適用である。以下では高速・大容量のデータをミリ波帯で無線伝送する場合で説明する。
【０１４２】
メモリカード２０１Ｙの構造例（平面透視及び断面透視）が図５（Ａ）に示されている。電子機器１０１Ｙの構造例（平面透視及び断面透視）が図５（Ｂ）に示されている。 電子機器１０１Ｙのスロット構造４Ｙ（特に開口部１９２）にメモリカード２０１Ｙが挿入されたときの構造例（断面透視）が図５（Ｃ）に示されている。
【０１４３】
第１比較例と同様に、電子機器１０１Ｙとメモリカード２０１Ｙの間のスロット構造４Ｙは、電子機器１０１Ｙに対して、メモリカード２０１Ｙの着脱を行なう構造であり、電子機器１０１Ｙとメモリカード２０１Ｙの固定手段の機能を持つ。スロット構造４Ｙは、電子機器１０１Ｙの筺体１９０にメモリカード２０１Ｙ（その筐体２９０）を開口部１９２から挿抜して固定可能な構成となっている。
【０１４４】
スロット構造４Ｙのメモリカード２０１Ｙの端子との接触位置には受け側のコネクタ１８０が設けられる。無線伝送に置き換えた信号についてはコネクタ端子（コネクタピン）が不要である。電子機器１０１Ｙ側（スロット構造４Ｙ）において、ミリ波伝送に置き換えた信号についてもコネクタ端子を設けてもよい。この場合、スロット構造４Ｙに挿入された一般的な（第２比較例を適用していない）メモリカード２０１の場合には、従前のように電気配線により信号伝送を行なえる。
【０１４５】
図５（Ａ）に示すようにメモリカード２０１Ｙの筐体２９０に円筒状の凹形状構造体２９８Ｙ（窪み）を設け、図５（Ｂ）に示すように電子機器１０１Ｙの筺体１９０に円筒状の凸形状構造体１９８Ｙ（出っ張り）を設けている。
【０１４６】
メモリカード２０１Ｙは、基板２０２の一方の面に半導体チップ８０２を有する。半導体チップ８０２には、送信チップとして機能する半導体チップ１０３や受信チップとして機能する半導体チップ２０３と同等の機能を組み込むことで双方向通信に対応する。半導体チップ８０２には、無線信号伝送路９（誘電体伝送路９Ａ）と結合するための送受信端子２３２が設けられている。基板２０２の一方の面上には、送受信端子２３２と接続された基板パターンによる高周波信号伝送路２３４（例えばミリ波帯の高周波信号が伝送されるマイクロストリップライン）とアンテナ２３６（図ではパッチアンテナ）が形成されている。図示しないが、基板２０２のアンテナ２３６が配置される面と反対側の面にはバックプレーン（グランドパターン）が形成される。送受信端子２３２、高周波信号伝送路２３４、及びアンテナ２３６で、伝送路結合部２０８（図Ｒ１等参照）が構成される。
【０１４７】
筐体２９０は、基板２０２を保護するための覆いであり、少なくとも凹形状構造体２９８Ｙの部分は、ミリ波信号（ここではミリ波帯の電波）を伝送可能な比誘電率を有した誘電体素材を含む誘電体樹脂で構成される。凹形状構造体２９８Ｙの誘電体素材には、例えば、アクリル樹脂系、ウレタン樹脂系、エポキシ樹脂系等からなる部材が使用される。筺体２９０の少なくとも凹形状構造体２９８Ｙの部分の誘電体素材も無線信号伝送路９（例えばミリ波誘電体伝送路）を構成する。筐体２９０において、アンテナ２３６と同一面に凹形状構造体２９８Ｙが形成される。凹形状構造体２９８Ｙは、スロット構造４Ｙに対するメモリカード２０１Ｙの固定を行なうとともに、スロット構造４Ｙが具備する誘電体伝送路９Ａとのミリ波伝送（ミリ波帯の電波の伝送）の結合に対する位置合せを行なう。
【０１４８】
基板２０２の一辺には、筐体２９０の決められた箇所で電子機器１０１Ｙと接続するための接続端子２８０（信号ピン）が、筐体２９０の決められた位置に設けられている。メモリカード２０１Ｙの端子構造に関しては、ミリ波での信号伝送の対象となり得るもの（高速・大容量のデータ）は、図中に破線で示すように、それ用の従前の端子を取り外し、これらを除く低速・小容量の信号用や電源供給用に、従前の端子構造を一部に備える。
【０１４９】
図５（Ｂ）に示すように、電子機器１０１Ｙは、基板１０２の一方（開口部１９２側）の面上に半導体チップ８０１を有する。半導体チップ８０１には、送信チップとして機能する半導体チップ１０３や受信チップとして機能する半導体チップ２０３と同等の機能を組み込むことで双方向通信に対応する。半導体チップ８０１には、無線信号伝送路９（誘電体伝送路９Ａ）と結合するための送受信端子１３２が設けられている。基板１０２の一方の面上には、送受信端子１３２と接続された基板パターンによる高周波信号伝送路１３４（例えばミリ波帯の高周波信号が伝送されるマイクロストリップライン）とアンテナ１３６（図ではパッチアンテナ）が形成されている。図示しないが、基板１０２のアンテナ１３６が配置される面と反対側の面にはバックプレーン（グランドパターン）が形成される。送受信端子１３２、高周波信号伝送路１３４、及びアンテナ１３６で、伝送路結合部１０８が構成される。筺体１９０は、スロット構造４Ｙとして、メモリカード２０１Ｙが挿抜される開口部１９２が形成されている。筺体１９０には、メモリカード２０１Ｙが開口部１９２に挿入されたときに、凹形状構造体２９８Ｙの位置に対応する部分に、ミリ波閉じ込め構造（導波路構造）を持つ凸形状構造体１９８Ｙが形成され誘電体伝送路９Ａとなるように構成されている。
【０１５０】
パッチアンテナは、法線方向の指向性が鋭くないので、アンテナ１３６及びアンテナ２３６はオーバーラップ部分の面積がある程度大きくとれていれば多少ずれて配置されても、受信感度には影響を受けない。ミリ波通信においては、ミリ波の波長が数ｍｍと短いため、アンテナも小型で数ｍｍ角オーダーとなり、小型のメモリカード２０１内のような狭い場所にも簡単に設置が可能である。パッチアンテナの場合、基板中での波長をλｇとした場合、一辺の長さはλｇ／２と表される。例えば、比誘電率が３．５の基板１０２，２０２で、６０ＧＨｚのミリ波信号を使用する場合、λｇは２．７ｍｍ程度になり、パッチアンテナの一辺は１．４ｍｍ程度になる。
【０１５１】
アンテナ１３６を半導体チップ８０１内に形成する場合或いはアンテナ２３６を半導体チップ８０２内に形成する場合、例えば逆Ｆ型等、さらに小型のアンテナが求められる。因みに、逆Ｆ型アンテナは、無指向性であり、換言すると、基板の厚さ（法線）方向だけではなく平面方向にも指向性を持つので、無線信号伝送路９（誘電体伝送路９Ａ）との結合をとる伝送路結合部１０８や伝送路結合部２０８に反射板を設ける等の工夫をすることで伝送効率を向上させるとよい。
【０１５２】
筺体１９０には、メモリカード２０１Ｙが開口部１９２に挿入されたときに、凹形状構造体２９８Ｙの位置に対応する部分に、導波管構造の誘電体伝送路９Ａを構成するように凸形状構造体１９８Ｙが形成されている。本例では、凸形状構造体１９８Ｙ（誘電体伝送路９Ａ）は、誘電体導波管１４２を筒型の導体１４４内に形成することで構成されており、伝送路結合部１０８のアンテナ１３６に対して誘電体導波管１４２の中心が一致するように固定的に配置される。凹凸の嵌合構造に、アンテナ１３６とアンテナ２３６との間の結合を強化する構造として誘電体導波管１４２を設けている。誘電体導波管１４２（誘電体伝送路９Ａ）を設けることは必須ではなく、筺体１９０や筺体２９０の誘電体素材のままで無線信号伝送路９が構成されるようにしてもよい。
【０１５３】
誘電体導波管１４２の径、長さ、素材等のパラメータは、電磁波（この例ではミリ波帯の電波）を効率よく伝送可能なように決定される。素材としては、アクリル樹脂系、ウレタン樹脂系、エポキシ樹脂系、シリコーン系、ポリイミド系、シアノアクリレート樹脂系からなるもの等、比誘電率が２〜１０（好ましくは３〜６）程度、誘電正接が０．００００１〜０．０１（好ましくは０．００００１〜０．００１）程度の誘電体素材を用いるのがよい。ミリ波信号を誘電体伝送路９Ａに閉じ込めることで、伝送効率の向上を図ることができ、ミリ波の信号伝送が不都合なく行なえる。素材を適正に選択することで、導体１４４を設けなくてもよい場合もある。導体１４４の径は、メモリカード２０１Ｙの凹形状構造体２９８Ｙの径に対応するように構成される。導体１４４は、誘電体導波管１４２内に伝送されるミリ波の外部放射を抑える遮蔽材としての効果もある。
【０１５４】
図５（Ｃ）に示すように、スロット構造４Ｙの筺体１９０は開口部１９２からのメモリカード２０１Ｙの挿入に対し、凸形状構造体１９８Ｙ（誘電体伝送路９Ａ）と凹形状構造体２９８Ｙが凹凸状に接触するようなメカ構造を有する。凹凸構造が嵌合するときに、アンテナ１３６とアンテナ２３６が対向するとともに、その間に無線信号伝送路９として誘電体伝送路９Ａが配置される。
【０１５５】
以上の構成によって、メモリカード２０１Ｙとスロット構造４Ｙの固定が行なわれる。アンテナ１３６及びアンテナ２３６の間で、ミリ波信号を効率よく伝送するように、ミリ波伝送の結合に対する誘電体伝送路９Ａの位置合わせが実現される。つまり、電子機器１０１Ｙにおいては、凸形状構造体１９８Ｙの部分に伝送路結合部１０８（特にアンテナ結合部）が配置され、メモリカード２０１Ｙにおいては、凹形状構造体２９８Ｙの部分に伝送路結合部２０８（特にアンテナ結合部）が配置されるようにしている。凹凸が合致したときに、伝送路結合部１０８及び伝送路結合部２０８のミリ波伝送特性が高くなるように配置する。このような構成により、スロット構造４Ｙに対するメモリカード２０１Ｙの装着時に、メモリカード２０１Ｙの固定とミリ波信号伝送に対する位置合せを同時に行なうことが可能となる。メモリカード２０１Ｙにおいては、誘電体伝送路９Ａとアンテナ２３６の間に筐体２９０を挟むが、凹形状構造体２９８Ｙの部分の素材が誘電体素材であるのでミリ波の伝送に大きな影響を与えるものではない。この点は、誘電体導波管１４２を凸形状構造体１９８Ｙの部分に設けずに筺体１９０の誘電体素材のままとしておいた場合でも同様で、筐体１９０や筐体２９０の誘電体素材によりアンテナ１３６及びアンテナ２３６間に無線信号伝送路９（誘電体伝送路９Ａ）が構成される。
【０１５６】
スロット構造４Ｙに対するメモリカード２０１Ｙの装着時に、メモリカード２０１Ｙの固定と位置合せを同時に行なう。凹凸形状の嵌合にガタがあっても、アンテナ１３６及びアンテナ２３６が遮蔽材（囲い：導体１４４）の外に出ないような大きさに設定すればよく、凹凸形状構成の平面形状は、図のように円形であることは必須ではなく、三角や四角等任意である。
【０１５７】
第２比較例の電波伝送構造によれば、メモリカード２０１Ｙがスロット構造４Ｙに装着されたときに、伝送路結合部１０８及び伝送路結合部２０８（特にアンテナ１３６及びアンテナ２３６）間に誘電体導波管１４２を具備する誘電体伝送路９Ａを介在させる構成を採用している。ミリ波信号を誘電体伝送路９Ａに閉じ込めることで高速信号伝送の効率向上を図ることができる。考え方としては、カード装着用のスロット構造４Ｙの嵌合構造（凸形状構造体１９８，凹形状構造体２９８）の部分以外の所でアンテナ１３６とアンテナ２３６を対向させるように無線信号伝送路９（誘電体伝送路９Ａ）を形成することもできる。しかしながらこの場合は位置ずれによる影響がある。それに対して、カード装着用のスロット構造４Ｙの嵌合構造に無線信号伝送路９を設けることで位置ずれによる影響を抑制できる。
【０１５８】
［第２比較例（電界移行）］
図６には第２比較例の電子機器に適用される第２比較例の電波伝送構造の詳細が示されている。ここで、図６（Ａ）は、第２比較例の電波伝送構造の簡易ブロック図であり、図６（Ｂ）は、第２比較例の電波伝送構造における電波の伝搬の仕方（電界移行）を説明する図である。
【０１５９】
図６（Ａ）に示すように、第２比較例の電子機器は、スロット構造４Ｙの部分について簡潔に記載すると先ず、電子機器１０１Ｙ側に半導体チップ８０１と接続される伝送路結合部１０８が設けられ、この伝送路結合部１０８と一体化して誘電体導波管１４２が形成された凸形状構造体１９８を備える。そして、メモリカード２０１Ｙ側に半導体チップ８０２と接続される伝送路結合部２０８が設けられる。伝送路結合部１０８の誘電体導波管１４２と対向する部分にはアンテナ１３６が配置されている。伝送路結合部２０８の誘電体導波管１４２と対向する部分にはアンテナ２３６が配置され、この対向部分がスロット構造４における装着部（図５に示したスロット構造４Ｙの開口部１９２に対してメモリカード２０１Ｙを着脱する際の嵌合部分）となる。
【０１６０】
第２比較例の電波伝送構造は、メモリカード２０１Ｙを開口部１９２に対して着脱する構造であり、装着部分でアンテナ２３６と誘電体導波管１４２とが電磁結合する構造となるので、結合部分にモード変換を伴うため、可動ずれや筐体による隙間に対して伝送特性が大きく変動する。伝送特性の変動による通信品質の低下が許容範囲内であればいいが、許容範囲外となる場合はその対処が必要となる。
【０１６１】
例えば、図６（Ｂ）には、アンテナ２３６としてのパッチアンテナと誘電体導波管１４２としての円形導波管とを用いた場合の結合における電界の移行の様子が示されている。メモリカード２０１の高周波信号伝送路２３４としてのマイクロストリップラインにおいては、高周波信号が準ＴＥＭモードで伝送される。一方、円形導波管（誘電体導波管１４２）内では、伝送路結合部２０８のアンテナ２３６（パッチアンテナ）から発せられた電磁波（電波）がＴＥモードで伝送される。そのため、伝送路結合部２０８（のアンテナ２３６）と円形導波管（誘電体導波管１４２）との間の部分では、準ＴＥＭモードからＴＥモードへと電界の向きが変わり、モードが不安定な状態である。このような“モードが不安定な状態”では、メモリカード２０１Ｙ側とスロット構造４Ｙ側との可動部やメモリカード２０１Ｙの筐体２９０による隙間によって、アンテナ２３６（パッチアンテナ）と円形導波管（誘電体導波管１４２）の相対位置がずれると結合性が悪化し、反射や通過の特性が劣化する。例えば、ミリ波帯での無線伝送の場合、０．１ミリメートル程度のずれによっても伝送特性が変動するのでメカ精度的に厳しい。その対処としては、例えば、勘合構造により、位置合わせ精度を向上する（この例ではずれを０．１ミリメートル未満に抑える）ことが考えられるが、筐体や導波管構造に複雑な加工を伴う難点がある。
【０１６２】
因みに、電子機器１０１の高周波信号伝送路１３４としてのマイクロストリップラインにおいては、高周波信号が準ＴＥＭモードで伝送される。一方、円形導波管（誘電体導波管１４２）内では、伝送路結合部１０８のアンテナ１３６（パッチアンテナ）から発せられた電磁波（電波）がＴＥモードで伝送される。そのため、伝送路結合部１０８（のアンテナ１３６）と円形導波管（誘電体導波管１４２）との間の部分では、準ＴＥＭモードからＴＥモードへと電界の向きが変わり、モードが不安定な状態である。ここで、円形導波管（誘電体導波管１４２）と伝送路結合部１０８（のアンテナ１３６）との関係は、実質的に両者が一体化されているので、位置ずれは製造時のばらつきを起因とするもののみと考えてよい。円形導波管（誘電体導波管１４２）と伝送路結合部１０８（のアンテナ１３６）との対向部分は実質的に固定されるから、固定部分において“モードが不安定な状態”で結合する構造である。誘電体導波管１４２とアンテナ１３６との間の隙間に“モードが不安定な状態”が存在するが、この隙間部分は固定されているので、円形導波管（誘電体導波管１４２）と伝送路結合部１０８（のアンテナ１３６）との相対位置がずれることはなく、メモリカード２０１側とは異なり、結合性の悪化や反射や通過の特性が劣化する虞れはない。
【０１６３】
［第２比較例の問題対策］
そのため、複雑な嵌合構造を有することなく、可動ずれや筐体による隙間に対しても、伝送特性が大きく変動劣化しない伝送構造とすることが求められる。そのような電波伝送構造とするには、導波路（導波管）の断面を介して無線伝送を行なう手法を適用すればよい。導波管断面の中継部分（導波路接合部）においては、伝送モードが同一なので電磁波の移行が容易であり、ずれや隙間に対して伝送特性の劣化を小さくすることができる。
【０１６４】
例えば、導波管の一部を電子機器の回路基板側に取り込み、導波管同士が対向するように配置すればよい。導波管の一部を電子機器の回路基板側に取り込むに当たっては、例えば、回路基板上に導波管の外周をなす導体を接着、固定するとよい。或いは、回路基板そのものに導波管をなす導体をパターン形成することで、導波管と伝送路結合部（のアンテナ）とを回路基板に一体形成してもよい。
【０１６５】
このような伝送構造は、電子機器同士を装着した際に、導波路の断面同士が近接することで導波路接合部（導波管接合部）を形成し、これによって無線伝送が実現される。導波管の断面を介して電波を非接触で伝送する構造となり、装着構造における対向部分（電磁界結合部）では同じ伝送モードで電波を結合する手法を採ることができる。非接触の装着部に対して、伝送路結合部と導波管とを一体化することで、導波管の断面で伝送を結合できる。伝送モードが接合の前後で変わらないので、可動部に隙間やずれがあっても、電磁界の移行がし易く、電波が伝わり易くなる。このような考え方は、導波管の断面形状が円形に限らず、方形形状やその他の形状でも同様に適用でき、電波（この例ではミリ波）を通すカットオフ周波数を与える形状であればよい。
【０１６６】
電子機器の回路基板側に取り込まれた導波管の一部と伝送路結合部（のアンテナ）との関係は、実質的に導波管と伝送結合部とが一体化されたものとなるので、位置ずれは製造時のばらつきを起因とするもののみと考えてよい。導波管の一部と伝送路結合部（のアンテナ）との対向部分は実質的に固定されるから、固定部分において“モードが不安定な状態”で結合する構造となり、可動部分において“モードが不安定な状態”で結合するということが解消される。一方、導波管同士の対向部分では、同じモードで結合されるから、可動部分において“モードが不安定な状態”で結合するということが解消される。つまり、伝送モード（この例ではＴＥモード）が接合の前後で変わらないので、可動部に隙間やずれがあっても、電界の移行がし易く、電波が伝わり易くなる。このような考え方は、導波管の断面形状が円形に限らず、方形形状やその他の形状でも同様に適用でき、電波（この例ではミリ波）を通すカットオフ周波数を与える形状であればよい。
【０１６７】
［本実施形態（電界移行）］
図７には、そのような伝送構造を持つ本実施形態の電波伝送構造の詳細が示されている。ここで、図７（Ａ）（図７（Ａ１）及び図７（Ａ２）は、本実施形態の電波伝送構造の簡易ブロック図であり、図７（Ｂ）は、本実施形態の電波伝送構造における電波の伝搬の仕方（電界移行）を説明する図である。
【０１６８】
図７（Ａ１）に示す第１例の電波伝送構造は、導波管の両側について、その一部を電子機器の回路基板側に取り込み、導波管同士が対向するように配置する形態である。スロット構造４の部分について簡潔に記載すると先ず、電子機器１０１側に半導体チップ８０１と接続される伝送路結合部１０８が設けられ、この伝送路結合部１０８と一体化して導波管１４６（導波管１４６の外周をなす導体１４７）が形成されている。誘電体導波管１４２と同様に、導波管１４６は導体１４７の内部を誘電体素材で埋め込むとよい。伝送路結合部１０８の導波管１４６と対向する部分にはアンテナ１３６が配置されている。一方、メモリカード２０１側に半導体チップ８０２と接続される伝送路結合部２０８が設けられ、伝送路結合部２０８と一体化して導波管２４６（導波管２４６の外周をなす導体２４７）が形成されている。誘電体導波管１４２と同様に、導波管２４６は導体２４７の内部を誘電体素材で埋め込むとよい。伝送路結合部２０８の導波管２４６と対向する部分にはアンテナ２３６が配置されている。誘電体導波管１４２の電子機器１０１側と導波管１４６とが対向し、誘電体導波管１４２のメモリカード２０１側と導波管２４６とが対向するようにし、それぞれの対向部分（電磁界結合部１５０_1、電磁界結合部１５０_2）が電子機器間の装着部分となるようにする。つまり、第１例の場合は、装着部分を誘電体導波管１４２の両端に配置することのできる電波伝送構造である。
【０１６９】
図７（Ａ２）に示す第２例の電波伝送構造は、導波管の片側（この例ではメモリカード２０１側）についてのみ、その一部を電子機器の回路基板側に取り込み、導波管同士が対向するように配置する形態である。つまり、第１例をベースに、誘電体導波管１４２のメモリカード２０１側のみに、導波管同士が対向する構造を配置している。電子機器１０１側については第２比較例と同様の構造にしている。誘電体導波管１４２のメモリカード２０１側は図７（Ａ１）に示した本実施形態の電波伝送構造であり、誘電体導波管１４２の電子機器１０１側は図６（Ａ）に示した第２比較例の電波伝送構造であり、何れも前述の通りであるので、その詳細説明は割愛する。
【０１７０】
図７（Ｂ）には、図７（Ａ２）に示した第２例について、アンテナ２３６としてのパッチアンテナと誘電体導波管１４２としての円形導波管とを用いた場合の結合における電界の移行の様子が示されている。メモリカード２０１の基板２０２側に導波管２４６が実質的に誘電体導波管１４２の一部として取り込まれている。図示した例は、筐体２９０に導波管２４６の外周をなす導体２４７を接着、固定している。導体２４７の内部は誘電体導波管１４２と同様に、アクリル樹脂系、ウレタン樹脂系、エポキシ樹脂系、シリコーン系、ポリイミド系、シアノアクリレート樹脂系からなるもの等、比誘電率が２〜１０（好ましくは３〜６）程度、誘電正接が０．００００１〜０．０１（好ましくは０．００００１〜０．００１）程度の誘電体素材を充填するとよい。
【０１７１】
メモリカード２０１の高周波信号伝送路２３４としてのマイクロストリップラインにおいては、高周波信号が準ＴＥＭモードで伝送される。導波管２４６内では、伝送路結合部２０８のアンテナ２３６（パッチアンテナ）から発せられた電磁波（電波）がＴＥモードで伝送される。そのため、伝送路結合部２０８（のアンテナ２３６）と導波管２４６との間の部分では、準ＴＥＭモードからＴＥモードへと電界の向きが変わり、モードが不安定な状態である。ここで、筐体２９０と基板２０２とは予め定められた位置関係を保つように固定される。したがって、導波管２４６と伝送路結合部２０８（のアンテナ２３６）との関係は、実質的に両者が一体化されているので、位置ずれは製造時の取付けばらつきを起因とするもののみと考えてよい。導波管２４６と伝送路結合部２０８（のアンテナ２３６）との対向部分は実質的に固定されるから、固定部分において“モードが不安定な状態”で結合する構造である。導波管２４６とアンテナ２３６との間の隙間に“モードが不安定な状態”が存在するが、この隙間部分は固定されているので、導波管２４６と伝送路結合部２０８（のアンテナ２３６）との相対位置がずれることはなく、電子機器１０１側と同様に、結合性の悪化や反射や通過の特性が劣化する虞れはない。
【０１７２】
誘電体導波管１４２と導波管２４６とが対向する電磁界結合部１５０においては、各導波管の断面を介して電波を非接触で伝送する構造となり、同じ伝送モードで電波が結合される。電磁界結合部１５０を伝送モードが共通の電波が伝送するので、電磁界結合部１５０が可動部となって隙間やずれがあっても、電界の移行がし易く電波が伝わり易い。
【０１７３】
＜具体的な適用例＞
以下、具体的な適用例を示す。
【実施例１】
【０１７４】
図８は、本実施形態の第２例の電波伝送構造（図７（Ａ２））が適用された実施例１の電子機器を説明する図である。メモリカード２０１Ｃの構造例（平面透視及び断面透視）が図８（Ａ）に示されている。電子機器１０１Ｃの構造例（平面透視及び断面透視）が図８（Ｂ）に示されている。電子機器１０１Ｃのスロット構造４Ｃ（特に開口部１９２）にメモリカード２０１Ｃが挿入されたときの構造例（断面透視）が図８（Ｃ）に示されている。
【０１７５】
実施例１の電子機器（の全体）は、第２比較例と同様に、電子機器１０１Ｃとメモリカード２０１Ｃの間のスロット構造４Ｃは、電子機器１０１Ｃに対して、メモリカード２０１Ｃの着脱を行なう構造であり、電子機器１０１Ｃとメモリカード２０１Ｃの固定手段の機能を持つ。スロット構造４Ｃは、電子機器１０１Ｃの筺体１９０にメモリカード２０１Ｃ（その筐体２９０）を開口部１９２から挿抜して固定可能な構成となっている。以下、第２比較例との相違点に着目して説明する。
【０１７６】
実施例１の電子機器（の全体）は、導波管の一部分をメモリカード２０１Ｃ側に具備する形態、つまり、メモリカード２０１の基板２０２における誘電体導波管１４２側の面上に、導波管１４６を構成する導体を固定する形態である。メモリカード２０１Ｃ側において、伝送路結合部２０８のアンテナ２３６（パッチアンテナ）の下面に誘電体導波管１４２と同径のリング状の導体２４７（導体リング）が接着、固定されている。アンテナ２３６は基板２０２上にパターン形成されたパッチアンテナであり、筐体２９０と基板２０２との隙間に、導波管２４６を形成する導体２４７が配置されている。導波管２４６と伝送路結合部２０８（のアンテナ２３６）とが一体化され、導波管２４６と誘電体導波管１４２の断面同士で電波が結合される。この際、基板２０２と筐体２９０の隙間に導波管２４６を配置することで、筐体内に埃等が入り込むのを防止しつつ、２つの導波路の長手方向の断面同士が相対して電波同士を結合する結合部を配置できるようにしている。
【０１７７】
このような構造では、筐体２９０に嵌合構造（凹形状構造体２９８）が不要になる。尚、一般的なスロット構造と同様にメモリカード２０１Ｃにも、図中に破線で示すように、メモリカード２０１Ａの装着状態を嵌合構造により規定する位置規定部として凹凸形状の構造を持たせてもよい。因みに、筐体２９０に嵌合構造（凹形状構造体２９８）を設けない場合でも、電子機器１０１Ｃ側は、必須ではないが、汎用のメモリカード２０１との互換性を考慮して、凸形状構造体１９８を設け、この部分に誘電体導波管１４２を形成する。後述の実施例２と同様に、汎用のメモリカード２０１との互換性を考慮せず、電子機器１０１Ｃ側についても、筐体１９０に嵌合構造（凸形状構造体１９８）を設けない構成にしてもよい。
【０１７８】
実施例１の電波伝送構造によれば、メモリカード２０１Ｃがスロット構造４Ｃに装着されたときに、アンテナ１３６とアンテナ２３６との間に、誘電体導波管１４２と導波管２４６とを具備する誘電体伝送路９Ａを介在させる構成となる。アンテナ１３６と導波管１４６との間並びにアンテナ２３６と導波管２４６との間の位置関係は固定されるので、それらの相対位置がずれることはなく、結合性の悪化や反射や通過の特性が劣化する虞れはない。誘電体導波管１４２と導波管２４６との間の導波管断面の中継部分（導波路接合部）に、可動部である電磁界結合部１５０が形成されるが、この電磁界結合部１５０においては、伝送モードが同一なので電磁波の移行が容易であり、ずれや隙間に対して伝送特性の劣化を小さくすることができ、位置ずれによる影響を確実に排除できる。
【実施例２】
【０１７９】
図９〜図１０は、本実施形態の第２例の電波伝送構造（図７（Ａ２））が適用された実施例２の電子機器を説明する図である。メモリカード２０１Ｄの構造例（平面透視及び断面透視）が図９（Ａ）に示されている。電子機器１０１Ｄの構造例（平面透視及び断面透視）が図９（Ｂ）に示されている。電子機器１０１Ｄのスロット構造４Ｄ（特に開口部１９２）にメモリカード２０１Ｄが挿入されたときの構造例（断面透視）が図９（Ｃ）に示されている。メモリカード２０１Ｄに適用された伝送路結合部２０８及び電子機器１０１Ｄに適用された伝送路結合部１０８の構造（断面透視）の詳細が図１０に示されている。以下、実施例１との相違点に着目して説明する。
【０１８０】
実施例２の電子機器（の全体）は、回路基板そのものに導波管をなす導体をパターン形成することで、導波管と伝送路結合部（のアンテナ）とを回路基板に一体形成する形態である。基板内の導波管と基板上の伝送結合構造とが一体化される。メモリカード２０１の基板２０２内において、その厚さ方向に、導波管１４６を構成する導体を形成する形態である。図１０に示すように、メモリカード２０１Ｄ側において、基板２０２として多層プリント基板を使用している。第１層Ｌ１（の第２層Ｌ２とは反対側の面）に高周波信号伝送路２３４（例えばマイクロストリップライン）を形成し、第２層Ｌ２のアンテナ２３６と対向する部分を囲むように導波管２４６をなす誘電体導波管１４２の径に合わせた導体２４７_1（リングパターン）を形成している。又、導体２４７_1の内部に、反射板２４９を形成することで、広帯域化を実現する。第２層Ｌ２（の第１層Ｌ１側の面）には、アンテナ２３６（パッチアンテナ）をパターン形成し、アンテナ２３６を囲むように導波管２４６をなす誘電体導波管１４２の径に合わせた導体２４７_2（リングパターン）を形成している。導体２４７_2（リングパターン）の外側は、高周波信号伝送路２３４（例えばマイクロストリップライン）の接地（ＧＮＤ）導体を形成している。アンテナ２３６は、第１層Ｌ１の高周波信号伝送路２３４の伝送路端で電磁結合する。第３層Ｌ３（の第２層Ｌ２側の面）には、第２層Ｌ２のアンテナ２３６と対向する部分を囲むように導波管２４６をなす誘電体導波管１４２の径に合わせた導体２４７_3（リングパターン）を形成し、第４層Ｌ４（の第３層Ｌ３側の面）には、第２層Ｌ２のアンテナ２３６と対向する部分を囲むように導波管２４６をなす誘電体導波管１４２の径に合わせた導体２４７_4（リングパターン）を形成している。第１層Ｌ１、第２層Ｌ２、第３層Ｌ３、第４層Ｌ４に誘電体導波管１４２の径に合わせた導体２４７（リングパターン）を形成し、貫通ビア２４８で第１層Ｌ１〜第４層Ｌ４を接続する。これにより導波管２４６を形成する。導波管２４６と伝送路結合部２０８（のアンテナ２３６）とが一体化され、導波管２４６と誘電体導波管１４２の断面同士で電波が結合される。伝送路結合部２０８側については、導波管２４６との結合構造を基板２０２上で形成する構造であり、広帯域化と量産性に優れた構造になる。
【０１８１】
尚、このような構造では、筐体２９０に嵌合構造（凹形状構造体２９８）が不要になる。因みに、電子機器１０１Ｄ側は、汎用のメモリカード２０１との互換性を考慮せず、筐体１９０に嵌合構造（凸形状構造体１９８）を設けていない。その代わりに、誘電体導波管１４２をなすように（詳しくは誘電体導波管１４２に代えて）、回路基板そのものに導波管１４６をなす導体１４７をパターン形成することで、導波管１４６と伝送路結合部１３４（のアンテナ１３６）とを回路基板に一体形成している。各層の配置態様はメモリカード２０１側と同様であり、参照子を１００番台で示す。電子機器１０１Ｄ側についても、誘電体導波管１４２をなす導波管１４６との結合構造を基板１０２上で形成する構造であり、広帯域化と量産性に優れた構造になる。
【０１８２】
メモリカード２０１Ｄ側とスロット構造４Ｄ側とで、第４層Ｌ４同士が対向するように配置し、その間を筐体１９０及び筐体２９０を介して電波（この例ではミリ波）を伝送する。電子機器１０１Ｄ及びメモリカード２０１Ｄの双方について嵌合構造が不要であり、装置構成が簡単になるとともに薄型化が可能になる。このような実施例２の電波伝送構造でも、実施例１と同様の作用効果が得られる。
【０１８３】
［実施例１及び実施例２の変形例］
実施例１及び実施例２では、４層基板を使用しているが、回路基板内でその厚さ方向に導波路を形成できればよく、その層数は“４”に限定されない。層数、各層の厚さ、材質等の諸元は、伝送される電波の周波数において、結合ロスができるだけ少ないように適宜選定すればよい。場合によっては、多層基板とすることなく、単層基板の両面を使って導波管２４６や誘電体導波管１４２を形成してもよい。
【０１８４】
実施例１では、誘電体導波管１４２や導波管２４６は、外部導体をなす導体１４４や導体２４７の内部を誘電体素材で埋め込んだが、誘電体素材を埋め込まずに周囲が遮蔽材としての導体（導体１４４や導体２４７）で囲まれ内部が中空の中空導波路にしてもよい。このような構造の中空導波路は、囲いによってミリ波が中空導波路の中に閉じ込められるため、ミリ波の伝送損失が少なく効率的に伝送できる、ミリ波の外部放射を抑える、ＥＭＣ対策がより楽になるなどの利点が得られる。
【０１８５】
実施例１及び実施例２では、１つの誘電体導波管１４２と導波管２４６の系統に、アンテナ対（アンテナ１３６とアンテナ２３６の組）を１組設けたが、アンテナ対を複数設けてもよい。又、アンテナ１３６は１つでアンテナ２３６を複数にすることで、複数のアンテナ２３６が１つのアンテナ１３６から発せられたミリ波を同時に受信する同報通信を行なってもよいし、受信側の搬送周波数を異ならせることで選択的な受信を行なってもよい。逆に、アンテナ２３６は１つでアンテナ１３６を複数にし、何れか１つのアンテナ１３６から選択的に送信を行なってもよい。何れの場合も、アンテナ１３６やアンテナ２３６のそれぞれに対応して半導体チップ１０３或いは半導体チップ２０３が設けられる。
【０１８６】
実施例１及び実施例２では、アンテナ１３６、誘電体導波管１４２、導波管２４６、アンテナ２３６の系統を１つ設けていたが、これを複数系統設けて、空間分割多重を適用してもよい。導波構造が独立であるから、ミリ波干渉を防ぐことができ、送受信に同じ周波数の搬送信号を用いてミリ波伝送を独立して行なうことができる。即ち、空間分割多重によって、同一周波数帯域を同一時間に使用することができるため、通信速度を増加できるし、信号伝送を同時に行なう双方向通信の同時性を担保できる。複数系統のミリ波信号伝送路を構成することにより、全二重の伝送が可能となり、データ送受信の効率化を図ることができる。
【０１８７】
又、メモリカード２０１においてアンテナ２３６を基板２０２の各面に対向して配置し、それに対応してスロット構造４は、開口部１９２の両側の内面に各別の基板１０２を設け、各基板上にアンテナ１３６を配置してもよい。この場合にも、空間分割多重が適用され、同一周波数帯域を同一時間に使用することができるため、通信速度を増加できるし、信号伝送を同時に行なう双方向通信の同時性を担保できる。複数系統の無線信号伝送路９を構成することにより、全二重の伝送が可能となり、データ送受信の効率化を図ることができる。この変形例は、レイアウト上の制約から基板の同一面に複数のアンテナを配置するスペースを確保できないときに有効な手法である。
【実施例３】
【０１８８】
図１１は、本実施形態の第２例の電波伝送構造（図７（Ａ２））が適用された実施例３の電子機器を説明する図である。メモリカード２０１Ｅの構造例（平面透視及び断面透視）が図１１（Ａ）に示されている。電子機器１０１Ｅの構造例（平面透視及び断面透視）が図１１（Ｂ）に示されている。電子機器１０１Ｅのスロット構造４（特に開口部１９２）にメモリカード２０１Ｅが挿入されたときの構造例（断面透視）が図１１（Ｃ）に示されている。電子機器１０１Ｅとメモリカード２０１Ｅとで電子機器の全体が構成される。
【０１８９】
実施例３は、図２に示した信号インタフェースを適用するものであり、パワー伝送を要する電源に関しても無線で伝送する。つまり、第２通信装置２００Ｂ側で使用する電力を無線により第１通信装置１００Ｂから供給する構成を追加している。図は、実施例１に対する変形例で示している。以下、実施例１との相違点に着目して説明する。
【０１９０】
各基板２０２の一辺には、筐体２９０の決められた箇所で電子機器１０１Ｅと接続するための接続端子２８０が決められた位置に設けられている。メモリカード２０１Ｅは、低速・小容量の信号用に、従前の端子構造を一部に備える。非接触伝送に置換した電力供給用及びミリ波での信号伝送の対象となり得るものは、図中に破線で示すように、端子を取り外している。
【０１９１】
非接触電力伝送に対応するべく、半導体チップ８０１には給電電源部を組み込み、半導体チップ８０２には受電電源部及び基準信号生成部を組み込む。半導体チップ８０１を搭載した基板１０２に導体パターンコイルの送電素子４１３を配置し、半導体チップ８０２を搭載した基板２０２に導体パターンコイルの受電素子４２３を配置する。
【０１９２】
基板２０２には直流電源を配置せず、基板１０２の送電素子４１３から基板２０２の受電素子４２３に非接触電力伝送を適用して電力供給を行なう。このとき、好ましくは、非接触電力伝送は単一キャリアのみとし、データ伝送は非接触電力伝送用の単一キャリアの周波数とは異なる周波数帯で行なうことで広帯域幅を確保するとともに、データ伝送への非接触電力伝送に起因するノイズ等の干渉を防止する。アンテナ１３６とアンテナ２３６との間や受電素子４１３と送電素子４２３の間には、筐体２９０や基板２０２を挟むが、それらは誘電体素材であるので、非接触電力伝送やミリ波帯での無線伝送に与える影響は少ない。
【実施例４】
【０１９３】
図１２は、本実施形態の第２例の電波伝送構造（図７（Ａ２））が適用された実施例４の電子機器を説明する図であり、特に、装着構造の変形例を説明するものである。電子機器１０１Ｈは、その筺体１９０の一部が、カードを載置する平面状の台（載置台５Ｈと称する）として機能するように構成されている。載置台５Ｈは、メモリカード２０１Ｈが装着される装着構造の一例である。その規定位置にメモリカード２０１Ｈが載置された状態が、前記の各例の「装着」の状態と同じになる。つまり、このような態様も、メモリカード２０１Ｈが電子機器１０１Ｈの装着構造に装着されたものとなる。
【０１９４】
載置台５Ｈの下部の筺体１９０内には半導体チップ８０１が収容されており、ある位置にはアンテナ１３６が設けられている。アンテナ１３６と対向する筺体１９０の部分には、内部の伝送路が誘電体素材で構成された誘電体伝送路９Ａとし、その外部が導体１４４で囲まれた誘電体導波管１４２が設けられている。誘電体導波管１４２（誘電体伝送路９Ａ）を設けることは必須ではなく、筺体１９０の誘電体素材のままで無線信号伝送路９が構成されてもよい。これらの点は前述の他の構造例と同様である。
【０１９５】
筺体１９０には、メモリカード２０１Ｈの載置位置を規定するべく、メモリカード２０１Ｈの置かれる位置を規定する壁面が形成されるようにする。たとえば、メモリカード２０１Ｈの１つの角２０１ａを規定するべく、載置位置の筐体１９０に角１０１ａをなす２つの辺縁１０１ｂ及び辺縁１０１ｃが立ち上がって壁面をなしている。メモリカード２０１Ｈが載置台５Ｈに置かれるときにはその壁面（辺縁１０１ｂ及び辺縁１０１ｃ）に突き当てられること（壁面突当て方式と称する）を原則とする。
【０１９６】
図示しないが、非接触電力伝送に対応するための構成は実施例３と同様であり、半導体チップ８０１には給電電源部を組み込み、半導体チップ８０２には受電電源部及び基準信号生成部を組み込む。半導体チップ８０１を搭載した基板１０２に導体パターンコイルの送電素子を配置し、半導体チップ８０２を搭載した基板２０２に導体パターンコイルの受電素子を配置する。
【０１９７】
このような構成により、載置台５Ｈに対するメモリカード２０１Ｈの搭載（装着）時に、メモリカード２０１Ｈのミリ波信号伝送に対する位置合せ行なうことが可能となる。アンテナ１３６とアンテナ２３６との間や受電素子４１３と送電素子４２３の間には、筐体１９０及び筐体２９０や基板２０２を挟むが、それらは誘電体素材であるので、非接触電力伝送やミリ波帯での無線伝送に与える影響は少ない。
【０１９８】
実施例４においては、メモリカード２０１Ｈが載置台５Ｈの規定位置に装着されたときに、伝送路結合部１０８と伝送路結合部２０８（特にアンテナ１３６とアンテナ２３６）の間に誘電体伝送路９Ａを介在させる構成を採用している。ミリ波信号を誘電体伝送路９Ａに閉じ込めることで高速信号伝送の効率向上を図ることができる。
【０１９９】
嵌合構造という考え方を採っていないが、壁面突当て方式により、位置ズレによる影響を載置台５Ｈの角１０１ａに突き当てられるように置かれたときに、アンテナ１３６とアンテナ２３６が対向するようにしているので、位置ズレによる影響を確実に排除できる。
【０２００】
図示を割愛するが、載置台５Ｈの下部に複数のアンテナ１３６を平面状に併設し、本番の信号伝送に先立ち、メモリカード２０１Ｈのアンテナ２３６から検査用のミリ波信号を送出し、最も受信感度の高いアンテナ１３６を選択するようにしてもよい。こうすることで、装置構成は若干複雑になるが、導波管２４６を適用したメモリカード２０１Ｈを用いるだけの場合よりも、メモリカード２０１Ｈの載置台５Ｈへの載置位置（装着位置）を気にしなくてもよくなる。
【実施例５】
【０２０１】
図１３は、本実施形態の第２例の電波伝送構造（図７（Ａ２））が適用された実施例５の電子機器を説明する図である。第１の電子機器の一例として携帯型の画像再生装置２０１Ｋを備えるとともに、画像再生装置２０１Ｋが搭載される第２（本体側）の電子機器の一例として画像取得装置１０１Ｋを備えている。画像取得装置１０１Ｋと画像再生装置２０１Ｋとで電子機器の全体が構成される。画像取得装置１０１Ｋには、画像再生装置２０１Ｋが搭載される載置台５Ｋが筐体１９０の一部に設けられている。載置台５Ｋに代えてスロット構造４にしてもよい。一方の電子機器が他方の電子機器に装着されたときの両電子機器間において、無線により信号伝送を行なうという点では前述の各実施例と同じである。以下では、実施例４との相違点に着目して説明する。
【０２０２】
画像取得装置１０１Ｋは概ね直方体（箱形）の形状をなしており、もはやカード型とは言えない。画像取得装置１０１Ｋとしては、例えば動画データを取得するものであればよく、例えばデジタル記録再生装置や地上波テレビ受像機が該当する。画像再生装置２０１Ｋには、アプリケーション機能部として、画像取得装置１０１Ｋ側から伝送されてくる動画データを記憶する記憶装置や、記憶装置から動画データを読み出して表示部（例えば液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置）にて動画を再生する機能部が設けられる。構造的には、メモリカード２０１Ｂを画像再生装置２０１Ｋに置き換え、電子機器１０１Ｅを画像取得装置１０１Ｋに置き換えたと考えればよい。
【０２０３】
載置台５Ｋの下部の筺体１９０内には、例えば第２例（図１１）と同様に、半導体チップ８０１が収容されており、ある位置にはアンテナ１３６が設けられている。アンテナ１３６と対向する筺体１９０の部分には、無線信号伝送路９として誘電体素材により誘電体伝送路９Ａが構成されるようにしてある。載置台５Ｋに搭載される画像再生装置２０１Ｋの筺体２９０内には、基板２０２を有し、基板２０２の一方の面に半導体チップ８０２を有するとともに半導体チップ８０２と接続されるアンテナ２３６が形成されている。アンテナ２３６と対向する筺体２９０の部分は、誘電体素材により無線信号伝送路９（誘電体伝送路９Ａ）が構成されるようにしてある。
【０２０４】
図示しないが、非接触電力伝送に対応するための構成は実施例３と同様であり、半導体チップ８０１には給電電源部を組み込み、半導体チップ８０２には受電電源部及び基準信号生成部を組み込む。半導体チップ８０１を搭載した基板１０２に導体パターンコイルの送電素子を配置し、半導体チップ８０２を搭載した基板２０２に導体パターンコイルの受電素子を配置する。
【０２０５】
実施例５は、嵌合構造という考え方ではなく壁面突当て方式を採り、載置台５Ｋの角１０１ａに画像取得装置１０１Ｋが突き当てられるように置かれたときにアンテナ１３６とアンテナ２３６が対向するようにしているので、位置ズレによる影響を確実に排除できる。このような構成により、載置台５Ｋに対する画像再生装置２０１Ｋの搭載（装着）時に、画像再生装置２０１Ｋの無線信号伝送に対する位置合せ行なうことが可能となる。アンテナ１３６とアンテナ２３６との間や受電素子４１３と送電素子４２３の間には、筐体１９０及び筐体２９０や基板２０２を挟むが、それらは誘電体素材であるので、非接触電力伝送やミリ波帯での無線伝送に与える影響は少ない。
【０２０６】
以上、本明細書で開示する技術について実施形態を用いて説明したが、請求項の記載内容の技術的範囲は前記実施形態に記載の範囲には限定されない。本明細書で開示する技術の要旨を逸脱しない範囲で前記実施形態に多様な変更または改良を加えることができ、そのような変更または改良を加えた形態も本明細書で開示する技術の技術的範囲に含まれる。前記の実施形態は、請求項に係る技術を限定するものではなく、実施形態の中で説明されている特徴の組合せの全てが、本明細書で開示する技術が対象とする課題の解決手段に必須であるとは限らない。前述した実施形態には種々の段階の技術が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜の組合せにより種々の技術を抽出できる。実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、本明細書で開示する技術が対象とする課題と対応した効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成も、本明細書で開示する技術として抽出され得る。
【０２０７】
例えば、マイクロストリップラインＭＳＬから導波管に対しＴＥモードで結合するアンテナとしては、パッチアンテナに限らず、例えばスロットアンテナを採用することもできる。パッチアンテナ、スロットアンテナともに、導波管の断面方向に電界が立つ。図１４には、スロットアンテナを使用した場合における電波伝送構造の第１変形例を説明する図（図１０に対しての変形例）が示されている。図１０との対比では、第２層Ｌ２が大きく異なり、高周波信号伝送路２３４（例えばマイクロストリップライン）の接地（ＧＮＤ）導体を成す導体パターン２３６に開口２３６ａ（スロット孔）を設けてスロットアンテナを成すようにしている。
【０２０８】
又、導波管内は、ＴＥモードに限らずＴＭモードで電波を伝送してもよい。図１５には、導波管内をＴＭモードで電波を伝送させる場合における電波伝送構造の第２変形例を説明する図（図１０に対しての変形例）が示されている。マイクロストリップラインＭＳＬから導波管に対しＴＭモードで結合する構造である。参考文献１の１０ページ、図５−２３を元に、プリント基板で構成している。マイクロストリップラインＭＳＬの端部から同軸プローブを貫通孔（ビア：Ｌ１−Ｌ４）により形成し、同軸結合ビア（Ｌ１−Ｌ２）と、同軸結合メタル抜きパタン（Ｌ２）により同軸構造を形成している。又、貫通孔Ｌ３及び貫通孔Ｌ４にビアによる導波管を形成している。同軸プローブは、Ｌ３−Ｌ４において導波管の円周に沿って磁界を生成し、電磁界は導波管に対し、ＴＭモード（ＴＭ１１）で結合する。
【０２０９】
参考文献１：“第５章 伝送線路 応用”、［online］、［平成２２年１２月２４日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.asahi-net.or.jp/~bz9s-wtb/doc/denjiha/tiw1c5tmp.pdf＞
【符号の説明】
【０２１０】
１…信号伝送装置、１０１…電子機器、１０２…基板、１０３…半導体チップ、１０４…ＬＳＩ機能部、１０５…アプリケーション機能部、１０６…メモリカード制御部、１０７…信号生成部、１０８…伝送路結合部、１１０…送信側信号生成部、１１３…多重化処理部、１１４…パラレルシリアル変換部、１１５…変調部、１１６…周波数変換部、１１７…増幅部、１３４…ミリ波伝送路、１３６…アンテナ、１４２…誘電体導波管、１４４…導体（遮蔽材）、１７４…電力供給部、１９０…筺体、１９２…開口部、１９８…凸形状構成、２０１…メモリカード、２０２…基板、２０３…半導体チップ、２０５…メモリ機能部、２０６…メモリ制御部、２０７…信号生成部、２０８…伝送路結合部、２３４…ミリ波伝送路、２３６…アンテナ、２７８…電力受取部、２９０…筐体、２９８…凹形状構成、４…スロット構造、９…ミリ波信号伝送路
【技術分野】
【０００１】
本発明は信号伝送装置、電子機器、及び、信号伝送方法に関する。詳細には、一方の電子機器が他方の（例えば本体側の）電子機器に装着されるときの両電子機器間の信号伝送に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、一方の電子機器が他方の電子機器に装着された状態で信号伝送を行なうことがある。例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）や不揮発性の記憶装置（例えばフラッシュメモリ）等が内蔵されたいわゆるＩＣカードやメモリカードを代表例とするカード型の情報処理装置を本体側の電子機器に装着可能（着脱自在）にしたものがある（特開２００１−１９５５５３号公報及び特開２００７−２９９３３８号公報を参照）。一方（第１）の電子機器の一例であるカード型の情報処理装置を以下では「カード型装置」とも称する。本体側となる他方（第２）の電子機器を以下では単に電子機器とも称する。本体側の電子機器にカード型装置を装着することで、データの持出しや記憶容量の増大や付加機能の追加等、機能拡張を実現できる利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１９５５５３号公報
【特許文献２】特開２００７−２９９３３８号公報
【０００４】
電子機器とカード型装置との電気的な接続をとる場合、従来は、電子機器にカード型装置をコネクタ（電気的な接続手段）を介して装着することで実現している。例えば、メモリカードと電気的なインタフェースの接続を行なうために、メモリカードには端子部が設けられるとともに電子機器にはスロット構造（装着構造の一例）が設けられ、メモリカードを電子機器のスロット構造に挿入しての端子部同士を接触させる。電気配線により信号インタフェースをとるという考え方である。一般的には、端子部やスロット構造を始めとする筐体形状や信号インタフェースには規格があり、その規格に従って両者の電気的かつ機械的なインタフェースが画定されるようになっている。
【０００５】
例えば、特開２００１−１９５５５３号公報（段落１９、図２〜図５）には、コントローラＬＳＩ２１の内部にカードインタフェース２１ｆが設けられ、カードインタフェース２１ｆが複数の信号ピン（端子部に相当）を介して電子機器と接続されることが示されている。特開２００７−２９９３３８号公報（段落４２、図１、図３、図５等）には、規格化された筐体１９の決められた箇所で外部機器（電子機器に相当）と接続するための配線パターンと導電ビアを介して接続した外部接続端子２４（端子部に相当）が設けられることが示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、スロット構造の端子部を介して電気的接触（つまり電気配線）により電子機器とカード型装置との間で信号伝送を行なう場合、次のような問題がある。
【０００７】
１）電気配線による信号伝送では、伝送速度・伝送容量には限界がある。例えば、電気配線で高速信号伝送を実現する手法として、ＬＶＤＳ（LowVoltage Differential Signaling ）が知られており、その仕組みを適用することが考えられる。しかしながら、最近のさらなる伝送データの大容量高速化に伴い、消費電力の増加、反射等による信号歪みの影響の増加、不要輻射の増加、等が問題となる。例えば、映像信号（撮像信号を含む）やコンピュータ画像等の信号を機器内で高速（リアルタイム）に伝送する場合にＬＶＤＳでは限界に達してきている。
２）伝送データの高速化の問題に対応するため、配線数を増やして、信号の並列化により一信号線当たりの伝送速度を落とすことが考えられる。しかしながら、この対処では、入出力端子の増大に繋がってしまい、プリント基板やケーブル配線の複雑化や半導体チップサイズの拡大等の弊害が起こる。
３）電気配線を用いた場合は、配線がアンテナとなって、電磁界障害の問題が起き、その対策のために、電子機器やカード型装置の構成が複雑化する弊害が起こる。高速・大容量のデータを配線で引き回す場合には、電磁界障害が顕著に問題となる。又、カード型装置において端子をむき出しにする場合には静電気破壊の問題がある。
【０００８】
このように、電子機器とカード型装置の信号を電気配線で伝送するには、依然として解決しなければならない難点がある。
【０００９】
ここでは、カード型装置と本体側の電子機器との間での電気配線を用いた信号伝送における問題点を説明したが、これらの問題点は、カード型装置との関係に限らない。一方の電子機器が他方の電子機器に装着されたときの両電子機器間において、電気配線を用いて信号伝送を行なう場合にも同様のことが言える。
【００１０】
本開示は、一方の電子機器が他方の電子機器に装着された状態で信号伝送を行なう場合において、前述の１）〜３）の問題点の少なくとも１つを解消しつつ、映像信号やコンピュータ画像等の高速性・大容量性が求められる信号を電気配線によらずに伝送することのできる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の態様に係る信号伝送装置は、伝送対象信号を無線信号にして第１の導波路を介して送信する送信装置と、送信装置から送信された伝送対象信号の無線信号を第２の導波路を介して受信する受信装置とを備え、送信装置と受信装置との間では、第１の導波路と第２の導波路とが対面して無線信号を伝送する。本発明の第１の態様に係る信号伝送装置の従属項に記載された各信号伝送装置は、本発明の第１の態様に係る信号伝送装置のさらなる有利な具体例を規定する。
【００１２】
第２の態様に係る電子機器は、第１の導波路を具備した第１の電子機器と、第２の導波路を具備し、第１の電子機器と装着可能な第２の電子機器とを備えて、電子機器の全体が構成される。第１の電子機器と第２の電子機器との間では、第１の導波路と第２の導波路とが対面して無線信号を伝送する。
【００１３】
第３の態様に係る電子機器は、第１の導波路を具備している。そして、第２の導波路を具備した他の電子機器と装着されることで、第１の導波路と第２の導波路とが対面して無線信号を伝送する。本発明の第２及び第３の態様に係る電子機器の従属項に記載された各電子機器は、本発明の第２と第３の態様に係る電子機器のさらなる有利な具体例を規定する。
【００１４】
第４の態様に係る信号伝送方法は、第１の電子機器と第２の電子機器とを装着して、両者間で無線により信号伝送を行なうに当たり、先ず、第１の電子機器に第１の導波路を設け、第２の電子機器に第２の導波路を設ける。第１の電子機器と第２の電子機器との間では、第１の導波路と第２の導波路とを対面させて無線信号を伝送する。詳しくは、電子機器同士を予め定められた位置で装着した際に、２つの導波路の長手方向の端面同士が相対して無線信号を結合する結合部が配置されるようにする。第１の電子機器と第２の電子機器との間では、伝送対象信号を電波に変換してから、電波を結合部を介して伝送する。
【００１５】
要するに、導波路の端面を電波がインタフェースすることで相互に電波を伝送する伝送結合部が構成される。導波路の端面を介して電波が伝搬する構成にすれば、導波路の端面同士の対向部分では、電波が同じモード（例えばＴＥモード或いはＴＭモード）で結合されるから、位置ずれがあっても“モードが不安定な状態”で結合するということが解消され電波が伝わり易くなる。非接触部分がずれた場合でも安定した信号伝送を行なうことができる。
【発明の効果】
【００１６】
装着された電子機器間で信号伝送を行なう場合に、無線（詳しくは電波）で信号伝送を行なうので、電気配線では実現困難な伝送速度・伝送容量の信号インタフェースを実現できる。その際、電気配線により接続をとる場合のように多配線を必要としないので、筐体形状や構造が複雑化することがない。端子数が多いコネクタ及び信号配線に依存することなく、一方向または双方向に、電波で、簡単かつ安価な構成で、電子機器間の信号インタフェースを構築できる。そして、この際に、導波路の端面を介して電波を結合するので、装着時の位置ずれの影響を緩和でき安定した信号伝送を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、第１例の信号伝送装置を説明する図である。
【図２】図２は、第２例の信号伝送装置を説明する図である。
【図３】図３は、本実施形態の電波伝送構造に対する第１比較例の信号伝送装置の信号インタフェースを機能構成面から説明する図である。
【図４】図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は、第１比較例の電子機器を説明する図である。
【図５】図５（Ａ）〜図５（Ｃ）は、第２比較例の電子機器を説明する図である。
【図６】図６（Ａ）〜図６（Ｂ）は、本実施形態の電波伝送構造に対する第２比較例を説明する図である。
【図７】図７（Ａ）〜図７（Ｂ）は、本実施形態の電波伝送構造の基本構成を説明する図である。
【図８】図８（Ａ）〜図８（Ｃ）は、実施例１の電子機器を説明する図である。
【図９】図９（Ａ）〜図９（Ｃ）は、実施例２の電子機器を説明する図である。
【図１０】図１０は、実施例２の電子機器を説明する図である。
【図１１】図１１は、実施例３の電子機器を説明する図である。
【図１２】図１２は、実施例４の電子機器を説明する図である。
【図１３】図１３は、実施例５の電子機器を説明する図である。
【図１４】図１４は、電波伝送構造の第１変形例を説明する図である。
【図１５】図１５は、電波伝送構造の第２変形例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。各機能要素について形態別に区別する際にはアルファベット或いは“_@”（＠は数字）或いはこれらの組合せの参照子を付して記載し、特に区別しないで説明する際にはこの参照子を割愛して記載する。図面においても同様である。
【００１９】
説明は以下の順序で行なう。
１．全体概要
２．通信処理系統：第１例（電力の無線伝送なし）
３．通信処理系統：第２例（電力の無線伝送あり）
４．電波伝送構造：基本
５．具体的な適用例
実施例１：カード媒体への適用、基板上に導波管を形成
実施例２：カード媒体への適用、基板内に導波管を形成
実施例３：カード媒体への適用、基板上に導波管を形成＋（電力の無線伝送あり）
実施例４：カード媒体への適用＋「載置」の形態
実施例５：画像機器への適用＋「載置」の形態
【００２０】
＜全体概要＞
本開示においては、第１の電子機器と第２の電子機器とが予め定められた位置に配置されるときに、両者間で伝送対象信号を無線（電波）で伝送する信号伝送装置を備える。例えば第２の電子機器の装着構造に第１の電子機器が装着された状態（換言すると両者が比較的近距離に配置された状態）での両電子機器の間では、伝送対象信号を電波にして、この電波を無線信号伝送路を介して伝送する。本開示の「無線伝送」とは、伝送対象信号を電気配線や光ではなく電波で伝送することを意味する。先ず、基本的な事項について以下に説明する。
【００２１】
［信号伝送装置、電子機器、信号伝送方法］
本実施形態においては、伝送対象信号を無線信号にして第１の導波路を介して送信する送信装置と、送信装置から送信された伝送対象信号の無線信号を第２の導波路を介して受信する受信装置とを備える。送信装置と受信装置との間では、第１の導波路の端面と第２の導波路の端面とが対面して無線信号を伝送する。詳しくは、送信装置と受信装置とが予め定められた位置に配置されたとき、送信装置と受信装置との間に、第１の導波路と第２の導波路（以下纏めて「２つの導波路」と記すこともある）の長手方向の端面（以下では便宜的に「断面」と記すこともある）同士が相対して電波同士を結合する結合部が配置されるようにする。こうすることで、送信装置と受信装置との間では、伝送対象信号を電波に変換してから、電波を結合部を介して伝送することができる。伝送対象信号を無線信号として送信する送信装置（送信側の通信装置）と、送信装置から送信された無線信号を受信して伝送対象信号を再生する受信装置（受信側の通信装置）とで伝送対象信号用の信号伝送装置が構成される。
【００２２】
送信装置や受信装置は電子機器に設けられる。各電子機器に送信装置と受信装置の双方を設ければ双方向通信に対応できる。電子機器同士を予め定められた位置で装着して、両者間で電波により信号伝送を行なうに当たっては、２つの導波路の長手方向の断面同士が相対して電波同士を結合する結合部が配置されるようにする。電子機器間では、伝送対象信号を電波に変換してから電波を結合部を介して伝送することができる。
【００２３】
信号伝送装置は、各種の伝送対象信号の内、高速性や大容量性が求められる信号のみを電波への変換対象とし、その他の低速・小容量で十分なものや電源等直流と見なせる信号に関しては電波への変換対象としない態様としてもよいし、更にはその他の低速・小容量で十分なものも電波への変換対象に含めてもよい。後述のように、電源についても電力供給装置と電力受取装置とにより無線で伝送するとよりよい。即ち、高速性や大容量性が求められる信号の他に、その他の低速・小容量で十分なものを電波で伝送してもよく、電源（電力）も含む全ての信号を無線により伝送すれば更によい。無線での伝送の対象としない信号については、従前のようにコネクタ接続で行なう。電波に変換する前の元の伝送対象の電気信号を纏めてベースバンド信号と称する。因みに、電源（電力）も無線で行なう場合には、電力伝送と信号伝送とをそれぞれ異なる信号で行なえばよく、その限りにおいて電力伝送信号の周波数と信号伝送用の搬送信号の周波数とを異ならせてもよいし同じにしてもよい。但し、電力伝送信号によるノイズ等の影響を防止する観点では、好ましくは、電力伝送信号の周波数と信号伝送用の搬送信号の周波数とを異ならせる。電力伝送信号の周波数が情報の無線通信に使用する周波数帯域と重なっていなければよく、その限りにおいて種々の周波数を使用してよい。又、適用できる変調方式には制限があるが、電力伝送効率の低下が許容される場合には、信号伝送と電力伝送の各搬送波を共通にしてもよい（この場合、電力伝送信号の周波数と信号伝送用の搬送信号の周波数とは同じになる）。
【００２４】
信号伝送に電波を使用すれば、電気配線や光を使用する場合の問題は起きない。即ち、信号伝送を、電気配線や光によらずに電波を利用すれば、無線通信技術を適用でき、電気配線を使用する場合の難点を解消できるし、光を利用する場合よりも簡単かつ安価な構成で信号インタフェースを構築できる。サイズ・コストの面で、光を利用する場合よりも有利である。好ましくは、本発明においては、信号伝送は、ミリ波帯（波長が１〜１０ミリメートル）の搬送周波数を主に使用するのが好適である。但し、ミリ波帯に限らず、より波長の短い例えばサブミリ波帯（波長が０．１〜１ミリメートル）やより波長の長いセンチ波帯（波長が１〜１０センチメートル）等、ミリ波帯近傍の搬送周波数を使用する場合にも適用可能である。例えば、サブミリ波帯〜ミリ波帯、ミリ波帯〜センチ波帯、或いはサブミリ波帯〜ミリ波帯〜センチ波帯を使用してよい。信号伝送にミリ波帯或いはその近傍を使用すれば、他の電気配線に対して妨害を与えずに済み、電気配線（例えばフレキシブルプリント配線）を信号伝送に使ったときのようなＥＭＣ対策の必要性が低くなる。ミリ波帯或いはその近傍を使用すれば、電気配線（例えばフレキシブルプリント配線）を使ったときよりもデータレートを大きくとれるので、高精細化やフレームレートの高速化による画像信号の高速化等、高速・高データレートの伝送にも簡単に対応できる。
【００２５】
本実施形態においては、好ましくは、２つの導波路の内の少なくとも一方は、電波を伝送可能な特性を持つ誘電体素材が充填されているのがよい。例えば、電子機器同士が装着されたときに両者の位置合わせを行なう位置合わせ構造を設ける。そして、位置合わせ構造の部分に結合部を配置する。アンテナ同士を対向させるためのガイドにするためである。好ましくは、位置合わせ構造は、電子機器同士の装着状態を嵌合構造により規定する構造を有するとよい。そして、位置合わせ構造には、電波を伝送路中に閉じ込めつつ電波を伝送させる構造を持たせる。このためには例えば、位置合わせ構造には、電波を伝送可能な特性を持つ誘電体素材を充填するとよい。位置合わせ構造を利用して導波路を設け、その導波路は、導体等の遮蔽材で周囲が取り囲まれた構造にして電波をその内部に閉じ込める構造とする。その内部を空洞とした中空導波路にしてもよいが、更に好ましくは、その内部を誘電体素材で充填して誘電体伝送路にするとよい。導波路内に誘電体素材を詰め込むと、多重反射を抑制できるし、導波路の断面サイズ（例えば管径）を小型化できる。
【００２６】
本実施形態においては、好ましくは、２つの導波路の内の一方は、他方の導波路と反対側に、高周波信号が伝送される高周波信号伝送路と電磁気的に結合されるアンテナを有する構造にする。送信側及び受信側のそれぞれにおいて、アンテナと導波路との相対的な位置関係は許容される範囲内で多少のバラツキ或いはがたつきがあってもよい。但し、好ましくは、少なくともアンテナと導波路の一方とを一体にするとよく、高周波信号伝送路とアンテナと導波路の一方とを一体にすると更によくなる。他方の導波路に関して、一方の導波路と反対側において、高周波信号が伝送される高周波信号伝送路と電磁気的に結合されるアンテナを有する構造にしてもよい。要するに、１つの導波路の両端にそれぞれ、更なる導波路を配置し、そのそれぞれの両端の導波路について、高周波信号が伝送される高周波信号伝送路と電磁気的に結合されるアンテナを有する構造にするのである。或いはこの場合に、中間に配される導波路を取り外して、アンテナと導波路とが一体になっている送信装置（一方の電子機器）とアンテナと導波路とが一体になっている受信装置（他方の電子機器）とし、このような状態の送信装置と受信装置との間において、２つの導波路の長手方向の端面同士が相対して電波同士を結合する結合部が配置されるようにしてもよい。アンテナと導波路の一方を一体にするに当たっては、更には高周波信号伝送路も一体にするに当たっては、それらを同じ回路基板に形成するのが製造上都合がよい。アンテナは、パッチアンテナの他に、プローブアンテナ（ダイポール等）、ループアンテナ、小型アパーチャ結合素子（スロットアンテナ等）等を使用できるが、特にパッチアンテナを使用するとよい。
【００２７】
例えば、回路基板における２つの導波路の内の他方側の面上に、一方の導波路を構成する導体を接着剤その他の固定部材で固定するとよい。一方の導波路を構成する導体は、回路基板の厚さ方向に配置する。或いは、回路基板内において、その厚さ方向に、一方の導波路を形成してもよい。回路基板と電子機器の筐体との隙間に一方の導波路を配置してもよいが、この場合、他方の導波路との間には電子機器の筐体が挟まれるので、その筐体における少なくとも２つの導波路の対向部分は、誘電体素材で構成されているのがよい。
【００２８】
アンテナに関しては、送信装置と受信装置とが予め定められた位置に配置されたとき、換言すると、電子機器同士を予め定められた位置で装着して、両者間で電波により信号伝送を行なうとき、送信側のアンテナと受信側のアンテナが導波路を挟んで対向するような位置に配置されるようにする。例えば、パッチアンテナを使用する場合であれば、第１の電子機器の伝送路結合部のパッチアンテナと第２の電子機器の伝送路結合部のパッチアンテナが対向し、かつ、各パッチアンテナの中心と無線信号伝送路をなす各導波路の中心が一致するように配置する。
【００２９】
好ましくは、各信号結合部と高周波信号伝送路の構成を、電子機器間の装着構造に適用するのがよい。例えば、規格によっては、装着構造の形状・位置等についても規格化されている場合がある。この場合、その装着構造の部分に各信号結合部と高周波信号伝送路の構成を適用することで、既存の電子機器（例えばカード型装置）との互換性を確保（担保）する。
【００３０】
［電子機器］
本発明の第２の態様や第３の態様と対応する本実施形態の電子機器においては、複数の装置（電子機器）の組合せで１つの電子機器の全体が構成される。本実施形態の信号伝送装置は、例えば、デジタル記録再生装置、地上波テレビ受像装置、携帯電話装置、ゲーム装置、コンピュータ等の電子機器において使用される。
【００３１】
通信装置を構成する場合、送信側単独の送信装置の場合と、受信側単独の受信装置の場合と、送信側と受信側の双方を有する送受信装置の場合とがある。送信側と受信側の各通信装置は無線信号伝送路（例えばミリ波信号伝送路）を介して結合されミリ波帯で信号伝送を行なうように構成される。伝送対象の信号を広帯域伝送に適したミリ波帯域に周波数変換して伝送する。ただし、如何なる場合でも、送信装置と受信装置の組（対）で、信号伝送装置が構成される。
【００３２】
そして、比較的近距離に配置された通信装置間（送信装置と受信装置の間）では、伝送対象の信号をミリ波信号に変換してから、ミリ波信号をミリ波信号伝送路を介して伝送する。本実施形態の「無線伝送」とは、伝送対象の信号を一般的な電気配線（単純なワイヤー配線）ではなく電波（この例ではミリ波）で伝送することを意味する。
【００３３】
「比較的近距離」とは、放送や一般的な無線通信で使用される野外（屋外）での通信装置間の距離に比べて距離が短いことを意味し、伝送範囲が閉じられた空間として実質的に特定できる程度のものであればよい。「閉じられた空間」とは、その空間内部から外部への電波の漏れが少なく、逆に、外部から空間内部への電波の到来（侵入）が少ない状態の空間を意味し、典型的にはその空間全体が電波に対して遮蔽効果を持つ筐体（ケース）で囲まれた状態である。一方の電子機器に他方の電子機器が装着された状態のように複数の電子機器が一体となった状態での機器間の通信が該当する。「一体」は、装着によって両電子機器が完全に接触した状態が典型例であるが、両電子機器間の伝送範囲が閉じられた空間として実質的に特定できる程度のものであればよい。例えば数センチ以内あるいは１０数センチ以内等、比較的近距離で、両電子機器が多少離れた状態で定められた位置に配置されていて「実質的に」一体と見なせる場合も含む。要するに、両電子機器で構成される電波が伝搬し得る空間内部から外部への電波の漏れが少なく、逆に、外部からその空間内部への電波の到来（侵入）が少ない状態であればよい。
【００３４】
以下では、複数の電子機器が一体（以下、「実質的に一体」も含む）となった状態での信号伝送を機器間信号伝送と称する。機器間信号伝送の場合、送信側の通信装置（通信部：送信部）と受信側の通信装置（通信部：受信部）がそれぞれ異なる電子機器の筐体内に収容され、両電子機器が定められた位置に配置され一体となったときに両電子機器内の通信部（送信部と受信部）間に無線信号伝送路が形成されて信号伝送装置が構築される。
【００３５】
信号伝送に関しては以下のことを考慮するとよい。例えば、一方の電子機器の装着構造に他方の電子機器が装着された状態（換言すると両者が比較的近距離に配置された状態）での両電子機器の間では、伝送対象の信号を高周波信号（例えばミリ波帯）に変換してから、この高周波信号信号を無線信号伝送路介して伝送する。電子機器のそれぞれには、無線信号伝送路を挟んで、送信部と受信部が対となって組み合わされて配置される。両電子機器間の信号伝送は片方向（一方向）のものでもよいし双方向のものでもよい。
【００３６】
無線信号伝送路を挟んで設けられる各通信装置においては、送信系統と受信系統が対となって組み合わされて配置される。各通信装置に送信系統と受信系統を併存させることで双方向通信ができる。各通信装置に送信系統と受信系統を併存させる場合、一方の通信装置と他方の通信装置との間の信号伝送は片方向（一方向）のものでもよいし双方向のものでもよい。例えば、第１の通信装置が送信側となり第２の通信装置が受信側となる場合には、第１の通信装置に送信機能をなす第１の通信部が配置され第２の通信装置に受信機能をなす第２の通信部が配置される。第２の通信装置が送信側となり第１の通信装置が受信側となる場合には、第２の通信装置に送信機能をなす第１の通信部が配置され第１の通信装置に受信機能をなす第２の通信部が配置される。
【００３７】
送信機能をなす第１の通信部は、例えば、伝送対象の信号を信号処理してミリ波帯の電気信号を生成する送信側の信号生成部（伝送対象の電気信号をミリ波帯の電気信号に変換する信号変換部）と、ミリ波帯の無線信号を伝送するミリ波信号伝送路に送信側の信号生成部で生成されたミリ波帯の電気信号を結合させる送信側の伝送路結合部を送信部に備えるものとする。好ましくは、送信側の信号生成部は、伝送対象の信号を生成する機能部と一体であるのがよい。
【００３８】
伝送路結合部としては、例えば、アンテナ結合部やアンテナ端子やマイクロストリップ線路やアンテナ等を具備するアンテナ構造が適用される。伝送路結合部と無線信号伝送路との結合箇所が送信箇所や受信箇所である。例えば、アンテナ結合部は伝送路結合部やその一部を構成する。アンテナ結合部とは、狭義的には例えば半導体チップ内の電子回路と、チップ内又はチップ外に配置されるアンテナを結合する部分をいい、広義的には、半導体チップと無線信号伝送路を信号結合する部分をいう。例えば、アンテナ結合部は、少なくともアンテナ構造を備える。アンテナ構造は、無線信号伝送路との結合部における構造をいい、例えばミリ波帯の電気信号を電磁波（電波）に変換して無線信号伝送路に結合させるものであればよく、アンテナそのもののみを意味するものではない。
【００３９】
無線信号伝送路は、自由空間伝送路として、例えば筐体内の空間を伝搬する構成にしてもよい。又、好ましくは、導波管、伝送線路、誘電体線路、誘電体内等の導波構造で構成し、ミリ波帯域の電磁波を伝送路に閉じ込める構成にして、効率よく伝送させる特性を有するものとするのが望ましい。例えば、一定範囲の比誘電率と一定範囲の誘電正接を持つ誘電体素材を含んで構成された誘電体伝送路にするとよい。例えば、筐体内の全体に誘電体素材を充填することで、送信側の伝送路結合部と受信側の伝送路結合部の間には、自由空間伝送路ではなく誘電体伝送路が配される。送信側の伝送路結合部のアンテナと受信側の伝送路結合部のアンテナの間を誘電体素材で構成されたある線径を持つ線状部材である誘電体線路で接続することで誘電体伝送路を構成してもよい。電波（例えばミリ波信号）を伝送路に閉じ込める構成の無線信号伝送路としては、誘電体伝送路の他に、伝送路の周囲が遮蔽材で囲まれその内部が中空の中空導波路としてもよい。
【００４０】
例えば、送信側の信号生成部は変調回路を有し、変調回路が伝送対象の信号（ベースバンド信号）を変調する。送信側の信号生成部は変調回路によって変調された後の信号を周波数変換してミリ波帯の電気信号を生成する。原理的には、伝送対象の信号をダイレクトにミリ波帯の電気信号に変換してもよい。送信側の伝送路結合部は、送信側の信号生成部によって生成されたミリ波帯の電気信号を無線信号（電磁波、電波）に変換して無線信号伝送路としてのミリ波信号伝送路に供給する。
【００４１】
変調処理は、基本的には、振幅・周波数・位相の少なくとも１つを伝送対象信号で変調するものであればよく、これらの任意の組合せの方式も採用し得る。例えば、アナログ変調方式であれば、例えば、振幅変調（ＡＭ：Amplitude Modulation）とベクトル変調がある。ベクトル変調として、周波数変調（ＦＭ：Frequency Modulation）と位相変調（ＰＭ：Phase Modulation）がある。デジタル変調方式であれば、例えば、振幅遷移変調（ＡＳＫ：Amplitude shift keying）、周波数遷移変調（ＦＳＫ：Frequency Shift Keying）、位相遷移変調（ＰＳＫ：Phase Shift Keying）、振幅と位相を変調する振幅位相変調（ＡＰＳＫ：Amplitude Phase Shift Keying）がある。振幅位相変調としては直交振幅変調（ＱＡＭ：Quadrature Amplitude Modulation）が代表的である。
【００４２】
受信機能をなす第２の通信部は例えば、無線信号伝送路としてのミリ波信号伝送路を介して伝送されてきたミリ波帯の無線信号を受信し電気信号に変換する受信側の伝送路結合部を受信部に備えるとともに、受信側の伝送路結合部により受信され電気信号に変換されたミリ波帯の電気信号（入力信号）を信号処理して通常の電気信号（伝送対象の信号、ベースバンド信号）を生成（復元、再生）する受信側の信号生成部（ミリ波の信号を伝送対象の電気信号に変換する信号変換部）を備えるものとする。好ましくは、受信側の信号生成部は、伝送対象の信号を受け取る機能部と一体であるのがよい。例えば、受信側の信号生成部は復調回路を有し、ミリ波帯の電気信号を周波数変換して出力信号を生成し、その後、復調回路が出力信号を復調することで伝送対象の信号を生成する。原理的には、ミリ波帯の電気信号からダイレクトに伝送対象の信号に変換してもよい。
【００４３】
無線による信号伝送においては、時分割多重又は周波数分割多重により信号の多重通信を行なってもよい。信号の多重通信としては、複数の信号を同一方向に伝送する態様と、双方向通信を行なう態様とがある。例えば、時分割多重で送受信を切り替えることで半二重の双方向通信を行なう。この場合、送信側と受信側のそれぞれの信号処理部は、送受信タイミングを時分割で切り替える切替部を有し、１系統の無線信号伝送路を使用して半二重による双方向の伝送を行なう。周波数分割多重で同時送受信を行なう全二重の双方向通信を行なってもよい。この場合、送信側と受信側は、送信の無線信号の周波数と受信の無線信号の周波数を異ならせ、１系統の無線信号伝送路を使用して全二重による双方向の伝送を行なう。時分割多重で複数系統の信号を切り替えて信号伝送を行なってもよい。この場合、送信側には複数の伝送対象の信号を時分割処理により１系統に纏めて伝送を行なうための多重化処理部を設け、受信側には無線信号伝送路を介して受け取った１系統の無線信号を各系統に分ける単一化処理部を設ける。周波数分割多重で複数系統の信号を同時伝送してもよい。この場合、送信側には複数の伝送対象の信号に関して無線信号の周波数をそれぞれ異ならせて１系統の無線信号伝送路で伝送を行なうための多重化処理部を設け、受信側の信号処理部には無線信号伝送路を介して受け取った１系統の無線信号を各系統に分ける単一化処理部を設ける。好ましくは、送信部あるいは受信部と対応する信号処理部は同一基板に配置され対応する筐体内に配置されているとよい。
【００４４】
好ましくは、送信部と受信部との間の無線信号伝送路の伝送特性が既知であるものとする。そして、送信部の前段の送信側の信号処理部及び受信部の後段の受信側の信号処理部の少なくとも一方について、予め定められた信号処理用の設定値を信号処理部に入力する設定値処理部を備えるとよい。例えば、１つの筐体内の送信部と受信部の配置位置が変化しない場合（機器内通信の場合）や、送信部（及び送信側の信号処理部）と受信部（及び受信側の信号処理部）のそれぞれが各別の筐体内に配置される場合でも使用状態のときの送信部と受信部の配置位置が予め定められた状態となる場合（比較的近距離の機器間の無線伝送の場合）のように、送受信間の伝送条件が実質的に変化しない（つまり固定である）環境下においては、送受信間の伝送特性を予め知ることができる。
【００４５】
送受信間の伝送条件が実質的に変化しない（つまり固定である）環境下においては、信号処理部の動作を規定する設定値を固定値として扱っても、つまり、パラメータ設定を固定にしても、信号処理部を不都合なく動作させることができる。信号処理用の設定値を予め定められた値（つまり固定値）にすることでパラメータ設定を動的に変化させずに済むので、パラメータ演算回路を削減できるし、消費電力を削減することもできる。機器内や比較的近距離の機器間の無線伝送においては通信環境が固定されるため、通信環境に依存する各種回路パラメータを予め決定することができるし、伝送条件が固定である環境下においては、信号処理部の動作を規定する設定値を固定値として扱っても、つまり、パラメータ設定を固定にしても、信号処理部を不都合なく動作させることができる。例えば、工場出荷時に最適なパラメータを求めておき、パラメータを装置内部に保持しておくことで、パラメータ演算回路の削減や消費電力の削減を行なうことができる。信号処理のパラメータ設定としては種々のものがある。例えば、信号増幅回路（振幅調整部）のゲイン設定（信号振幅設定）や位相調整量の設定や周波数特性の設定等もある。ゲイン設定は、送信電力設定や復調機能部に入力される受信レベル設定や自動利得制御（ＡＧＣ：Automatic Gain Control）等に利用されるし、位相調整量の設定は、搬送信号やクロックを別送する系で送信信号の遅延量に合わせて位相を調整する場合に利用されるし、周波数特性の設定は、送信側で予め低域周波数成分や高域周波数成分の振幅を強調する場合に利用される。
【００４６】
以上のように、本実施形態では、信号インタフェースをとるに当たり、伝送対象の信号に関して、無線信号により接点レスやケーブルレスで伝送する（電気配線での伝送でない）。好ましくは、少なくとも信号伝送（特に高速伝送や大容量伝送が要求される映像信号や高速のクロック信号等）に関しては、ミリ波帯等の無線信号（好ましくは光ではなく電波）により伝送する。要するに、従前は電気配線によって行なわれていた信号伝送を本実施例では無線信号（電波）により行なう。ミリ波帯等の無線信号で信号伝送を行なうことで、ギガビット毎秒〔Ｇｂｐｓ〕オーダーの高速信号伝送を実現することができるし、無線信号の及ぶ範囲を容易に制限でき、この性質に起因する効果も得られる。
【００４７】
［電気配線による信号伝送と無線伝送との対比］
電気配線を介して信号伝送を行なう信号伝送では、次のような問題がある。
i）伝送データの大容量・高速化が求められるが、電気配線の伝送速度・伝送容量には限界がある。
ii）伝送データの高速化の問題に対応するため、配線数を増やして、信号の並列化により一信号線当たりの伝送速度を落とす手法がある。しかしながら、この手法では、入出力端子の増大に繋がってしまう。その結果、プリント基板やケーブル配線の複雑化、コネクタ部や電気的インタフェースの物理サイズの増大等が求められ、それらの形状が複雑化し、これらの信頼性が低下し、コストが増大する等の問題が起こる。
iii）映画映像やコンピュータ画像等の情報量の膨大化に伴い、ベースバンド信号の帯域が広くなるに従って、ＥＭＣ（電磁環境適合性）の問題がより顕在化してくる。例えば、電気配線を用いた場合は、配線がアンテナとなって、アンテナの同調周波数に対応した信号が干渉される。又、配線のインピーダンスの不整合等による反射や共振によるものも不要輻射の原因となる。このような問題を対策するために、電子機器の構成が複雑化する。
iv）ＥＭＣの他に、反射があると受信側でシンボル間での干渉による伝送エラーや妨害の飛び込みによる伝送エラーも問題となってくる。
【００４８】
これに対して、電気配線ではなく無線（例えばミリ波帯を使用）で信号伝送を行なう場合、配線形状やコネクタの位置を気にする必要がないため、レイアウトに対する制限があまり発生しない。ミリ波による信号伝送に置き換えた信号については配線や端子を割愛できるので、ＥＭＣの問題から解消される。一般に、通信装置内部で他にミリ波帯の周波数を使用している機能部は存在しないため、ＥＭＣの対策が容易に実現できる。送信側の通信装置と受信側の通信装置を近接した状態での無線伝送となり、固定位置間や既知の位置関係の信号伝送であるため、次のような利点が得られる。
【００４９】
１）送信側と受信側の間の伝搬チャネル（導波構造）を適正に設計することが容易である。
２）送信側と受信側を封止する伝送路結合部の誘電体構造と伝搬チャネル（ミリ波信号伝送路の導波構造）を併せて設計することで、自由空間伝送より、信頼性の高い良好な伝送が可能になる。
３）無線伝送を管理するコントローラの制御も一般の無線通信のように動的にアダプティブに頻繁に行なう必要はないため、制御によるオーバーヘッドを一般の無線通信に比べて小さくすることができる。その結果、制御回路や演算回路等で使用する設定値 （いわゆるパラメータ）を定数（いわゆる固定値）にすることができ、小型、低消費電力、高速化が可能になる。例えば、製造時や設計時に無線伝送特性を校正し、個体のばらつき等を把握すれば、そのデータを参照できるので、信号処理部の動作を規定する設定値は、プリセットや静的な制御にできる。その設定値は信号処理部の動作を概ね適正に規定するから、簡易な構成かつ低消費電力でありながら、高品位の通信が可能になる。
【００５０】
又、波長の短いミリ波帯での無線通信にすることで、次のような利点が得られる。
ａ）ミリ波通信は通信帯域を広く取れるため、データレートを大きくとることが簡単にできる。
ｂ）伝送に使う周波数が他のベースバンド信号処理の周波数から離すことができ、ミリ波とベースバンド信号の周波数の干渉が起こり難い。
ｃ）ミリ波帯は波長が短いため、波長に応じてきまるアンテナや導波構造を小さくできる。加えて、距離減衰が大きく回折も少ないため電磁シールドが行ない易い。
ｄ）通常の野外での無線通信では、搬送波の安定度については、干渉等を防ぐため、厳しい規制がある。そのような安定度の高い搬送波を実現するためには、高い安定度の外部周波数基準部品と逓倍回路やＰＬＬ（位相同期ループ回路）等が用いられ、回路規模が大きくなる。しかしながら、ミリ波は（特に固定位置間や既知の位置関係の信号伝送との併用時は）、容易に遮蔽でき、外部に漏れないようにできる。安定度を緩めた搬送波で伝送された信号を受信側で小さい回路で復調するのには、注入同期方式を採用するのが好適である。
【００５１】
例えば、比較的近距離（例えば１０数センチ以内）に配置されている電子機器間での高速信号伝送を実現する手法として、例えばＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）が知られている。しかしながら、最近のさらなる伝送データの大容量高速化に伴い、消費電力の増加、反射等による信号歪みの影響の増加、不要輻射の増加（いわゆるＥＭＩの問題）、等が問題となる。例えば、映像信号（撮像信号を含む）やコンピュータ画像等の信号を機器内や機器間で高速（リアルタイム）に伝送する場合にＬＶＤＳでは限界に達してきている。
【００５２】
データの高速伝送に対応するため、配線数を増やして、信号の並列化により一信号線当たりの伝送速度を落としてもよい。しかしながら、この対処では、入出力端子の増大に繋がってしまう。その結果、プリント基板やケーブル配線の複雑化や半導体チップサイズの拡大等が求められる。また、高速・大容量のデータを配線で引き回すことでいわゆる電磁界障害が問題となる。
【００５３】
ＬＶＤＳや配線数を増やす手法における問題は何れも、電気配線により信号を伝送することに起因している。そこで、電気配線により信号を伝送することに起因する問題を解決する手法として、電気配線を無線化して伝送する手法（特に電波で信号伝送を行なう手法）を採ってもよい。電気配線を無線化して伝送する手法としては例えば、筐体内の信号伝送を無線で行なうとともに、ＵＷＢ（Ultra Wide Band ）通信方式を適用してもよいし（第１の手法と記す）、波長の短い（１〜１０ミリメートル）ミリ波帯の搬送周波数を使用してもよい（第２の手法と記す）。しかしながら、第１の手法のＵＷＢ通信方式では、搬送周波数が低く、例えば映像信号を伝送するような高速通信に向かないし、アンテナが大きくなる等、サイズ上の問題がある。さらに、伝送に使う周波数が他のベースバンド信号処理の周波数に近いため、無線信号とベースバンド信号との間で干渉が起こり易いという問題点もある。また、搬送周波数が低い場合は、機器内の駆動系ノイズの影響を受け易く、その対処が必要になる。これに対して、第２の手法のように、より波長の短いミリ波帯の搬送周波数を使用すると、アンテナサイズや干渉の問題を解決し得る。
【００５４】
ここでは、ミリ波帯で無線通信を行なう場合で説明したが、その適用範囲はミリ波帯で通信を行なうものに限定されない。ミリ波帯を下回る周波数帯（センチ波帯）や、逆にミリ波帯を超える周波数帯（サブミリ波帯）での通信を適用しても同様のことがいえる。但し、筐体内信号伝送や機器間信号伝送においては、過度に波長が長くも短くもないミリ波帯を主に使用するのが効果的である。
【００５５】
［非接触電力伝送］
好ましくは、電力（電源）も無線（好ましくはその搬送信号にミリ波帯を使用する）で伝送するとよい。さらに好ましくは、その際の電力伝送信号から受電側の通信装置用の基準信号を生成するとよい。即ち、電力受取装置が生成した電力の供給を受けて動作する一方の通信装置が信号伝送用に使用する搬送信号の基準となる基準信号を、電力受取装置が受電した電力伝送信号に基づいて生成する基準信号生成部を備え、電力供給装置と他方の通信装置とは同一の基準信号に基づいてそれぞれが担当する処理を行なうとよい。こうすることで、給電側の通信装置における変調処理（或いは復調処理）と、給電側の通信装置における復調処理（或いは変調処理）とを同期して行なうことができ、復調処理に同期検波方式を用いる場合に好適な態様となる。この場合、好ましくは、受信側の通信装置は、基準信号生成部で生成された基準信号に基づいて同期検波方式で復調処理を行なうための搬送信号を生成するタイミング信号生成部を有するとよい。
【００５６】
電力供給装置（電力給電装置や送電端末とも称される）から電力受取装置（電力受電装置や受電端末とも称される）に対して無線（非接触）で電力を伝送する方法が種々提案されている。非接触で電力を伝送する方法は、「非接触給電」、「ワイヤレス給電」、「ワイヤレス電力伝送」等と称される。非接触電力伝送の原理は、電磁エネルギを利用するものであり、放射型（電波受信型、電波収穫型）と非放射型に大別される。放射型は、さらにマイクロ波型とレーザ型に区別され、非放射型はさらに電磁誘導型と共鳴型（電磁共鳴型とも称する）に区別される。他の分類方法として電磁コイルを用いるか否かで区別する方法があり、この場合、電波受信型は電磁コイルを用いない方式に該当し、電磁誘導型及び共鳴型は電磁コイルを用いる方式に該当する。これらの方法を用いれば、電気配線や端子を介したインタフェースが完全に不要となり、ケーブルレスの装置構成にできる。電源を含む全ての信号を、無線により伝送できる。
【００５７】
何れの方式も、電力供給部が送電側（１次側とも称される）に設けられ、電力受取部が受電側（２次側とも称される）に設けられ、送電素子と受電素子の間で電磁気の結合により電力を無線により伝送する。電力供給部は、送電素子及び送電素子を駆動する送電素子駆動回路としての給電電源部を具備する。電力受取部は、受電素子及び受電素子で受電した電力を後段回路で使用するのに都合のよい形態（直流・交流の相違や電圧等）に整形する整流回路等の受電電源部を具備する。
【００５８】
例えば、電波受信型は、電波のエネルギを利用するもので、電波を受信することで得られる交流波形を、整流回路により直流電圧に変換する。周波数帯によらず（例えばミリ波でもよい）電力を伝送できる利点がある。図示を割愛するが、電力を無線により供給する電力供給部には、ある周波数帯の電波を送電素子（例えばアンテナ）から送信する送信回路を設ける。電力供給部より無線により電力を受け取る電力受取部には、受電素子（例えばアンテナ）で受信した電波を整流する整流回路を設ける。送信電力にもよるが、受信電圧は小さく、整流回路に使用する整流ダイオードとしては順方向電圧ができるだけ小さなもの（例えばショットキーダイオード）を使用するのが好ましい。整流回路の前段に共振回路を構成して、電圧を大きくしてから整流してもよい。一般的な野外での使用における電波受信型においては送信電力の多くが電波として拡散するため電力伝送効率が低くなるが、伝送範囲を制限できる構成（例えば閉込め構造のミリ波信号伝送路）と組み合わせることで、その問題を解消できる。
【００５９】
電磁誘導型は、コイルの電磁結合と誘導起電力を利用する。図示を割愛するが、送電側には、送電素子として１次コイルを設け、電力を無線により供給する電力供給部は、１次コイルを比較的高い周波数で駆動する。受電側には、１次コイルと対向する位置に受電素子として２次コイルを設けるとともに、電力供給部から無線により電力を受け取る電力受取部には、整流ダイオード、共振、及び平滑用のコンデンサ等を設ける。例えば、整流ダイオードと平滑用のコンデンサで整流回路を構成する。１次コイルを高周波数で駆動すると、１次コイルと電磁結合された２次コイルに誘導起電力が発生する。この誘導起電力に基づき、整流回路により直流電圧を作り出す。この際、共振現象を利用して受電効率を高めることもある。電磁誘導型を採用する場合には、電力供給部と電力受取部の間を近接させ、その間（具体的には１次コイルと２次コイルの間）には他の部材（特に金属）が入り込まないようにするとともに、コイルに対して電磁遮蔽を採る。前者は、金属が加熱されるのを防止するためであり（電磁誘導加熱の原理による）、後者は他の電子回路への電磁障害対策のためである。電磁誘導型は。伝送可能な電力が大きいが、前述のように送受間を近接（例えば１センチメートル以下）させる必要がある。
【００６０】
共鳴型は、送電側と受電側の２つの共振器（共鳴素子）の間の共鳴現象を利用するもので、電力を供給する電力供給装置に備えられた送電素子としての送電用共振器（送電共鳴素子）と、電力供給装置から供給される電力を受ける電力受電装置に備えられた受電素子としての受電用共振器（受電用共鳴素子）との間の電場又は磁場の共鳴（共振）による結合によって電力を伝送する方式である。つまり、共鳴型は、２つの振動子（振り子、音叉）が共振する現象と同じ原理を応用するもので、電磁波でなく電場又は磁場の一方での近接場における共鳴現象を利用する。固有振動数が同じ２つの振動子の一方（電力供給部に相当）を振動させた場合に、他方（電力受取部に相当）の振動子に小さな振動が伝達されるだけで、共鳴現象により大きく揺れ始める現象を利用するのである。
【００６１】
電場の共鳴を利用する方式を以下では電界共鳴型と記述し、磁場の共鳴を利用する方式を以下では磁界共鳴型と記述する。尚、今日では、効率や伝送距離、位置ずれや角度ずれ等の側面で有利な電場又は磁場の共鳴を利用した「共鳴型」が着目されており、その中でも特に、生物体によるエネルギ吸収の影響の少ない（誘電体の損失の少ない）磁場の共鳴を利用する磁界共鳴型や磁気共鳴型と称される方式が注目されている。
【００６２】
電場での共鳴現象を利用する方式の場合は、電力を無線により供給する電力供給部（送電側）と、電力供給部より無線により電力を受け取る電力受取部（受電側）の双方には、誘電体を配置し、両者間で電場の共鳴現象が発生するようにする。アンテナには、誘電率が数１０〜１００超で（一般的なものより非常に高い）、誘電損失ができるだけ小さい誘電体を使用することと、特定の振動モードをアンテナに励起させることが肝要となる。例えば、円板のアンテナを使用する場合、円板の周りの振動モードがｍ＝２又は３のとき結合が最も強い。
【００６３】
電場の共鳴型は、磁場よりも送電距離が短く、発熱が少ないが、障害物があると電磁波による損失が大きくなる。磁場の共鳴型は、人間等の誘電体の静電容量の影響を受けず、電磁波による損失が少なく、電場よりも送電距離が長い。電場の共鳴型の場合は、ミリ波帯よりも低周波を使用する場合は回路基板側で使用している信号との干渉（ＥＭＩ）の影響が大きい点を考慮する必要があるし、又、ミリ波帯を使用する場合は信号に関してのミリ波信号伝送との間での干渉を考慮する必要がある。磁場の共鳴型の場合は、基本的に電磁波でのエネルギ流出は少ないし、波長もミリ波帯と異なるようにできるので、回路基板側やミリ波信号伝送との間での干渉問題から解放される。
【００６４】
磁場での共鳴現象を利用する方式の場合は、電力を無線により供給する電力供給部（送電側）と、電力供給部より無線により電力を受け取る電力受取部（受電側）の双方には、ＬＣ共振器を配置し、両者間で磁場の共鳴現象が発生するようにする。例えば、ループ型のアンテナの一部をコンデンサの形状にし、ループ白身のインダクタンスと合わせてＬＣ共振器にする。Ｑ値（共鳴の強さ）を大きくすることができ、電力が共鳴用アンテナ以外に吸収される割合が小さい。そのため、磁場を利用する方式である点で電磁誘導型と似通ってはいるが、電力供給部と電力受取部の間を電磁誘導型よりも離した状態で数ｋＷの伝送も可能である点で全く異なる方式である。
【００６５】
共鳴型の場合は、電場、磁場の何れの共鳴現象を利用するかに拘らず、電磁場の波長λとアンテナとなる部品の寸法（電場では誘電体の円板の半径、磁場ではループの半径）、送電可能な最大距離（アンテナ間距離Ｄ）がおおよそ比例する。換言すると、振動させる周波数と同じ周波数の電磁波の波長λ、アンテナ間距離Ｄ、アンテナ半径ｒの比をほぼ一定に保つことが肝要となる。又、近接場での共鳴現象であるため、波長λはアンテナ間距離Ｄよりも十分に大きくし、アンテナ半径ｒはアンテナ間距離Ｄより小さ過ぎないようにすることが肝要となる。
【００６６】
本実施形態では、電力伝送を無線により実現する手法としては、電波受信型、電磁誘導型、共鳴型等の何れをも採用できるが、電磁コイルを用いる方式を採用すると好ましく、特に、共振現象又は共鳴現象を利用して電力を非接触により伝送するとよく、更には、共鳴型を採用するのが最も効果的である。例えば、電磁誘導型の電力供給効率は、１次コイルの中心軸と２次コイルの中心軸が一致している場合が最大であり、軸ズレがあると効率が低下する。換言すると、１次コイルと２コイルの位置合わせ精度が電力伝送効率に大きく影響を与える。電子機器の種類にもよるが、送電側と受電側の相対位置が変動し得る形態の場合には、電磁誘導型の採用は難点がある。電波受信型や電場による共鳴型ではＥＭＩ（干渉）を考慮する必要がある。その点、磁場による共鳴型では、これらの問題から解放される。
【００６７】
以下、本実施例の伝送装置や電子機器について具体的に説明する。尚、最も好適な例として、多くの機能部が半導体集積回路（チップ、例えばＣＭＯＳのＩＣ）に形成されている例で説明するが、このことは必須でない。
【００６８】
＜通信処理系統：第１例＞
図１は、第１例の信号伝送装置を説明する図であり、特に、第１例の信号伝送装置の信号インタフェースを機能構成面から示している。
【００６９】
［機能構成］
図１に示すように、第１例の信号伝送装置１Ａは、電子機器１０１Ａとカード型の情報処理装置の一例であるメモリカード２０１Ａが無線信号伝送路９を介して結合されミリ波帯で信号伝送を行なうように構成されている。詳しくは、電子機器１０１Ａには第１の無線機器の一例である第１通信装置１００Ａが設けられ、メモリカード２０１Ａには第２の無線機器の一例である第２通信装置２００Ａが設けられ、無線信号伝送路９を介して結合されミリ波帯を主とする無線信号を利用して信号伝送を行なうように構成されている。図では、第１通信装置１００Ａ側に送信系統を設け、第２通信装置２００Ａに受信系統を設けた場合で示している。第１通信装置１００Ａにはミリ波帯送信に対応した半導体チップ１０３が設けられ、第２通信装置２００Ａにはミリ波帯受信に対応した半導体チップ２０３が設けられている。伝送対象の信号を広帯域伝送に適したミリ波帯域に周波数変換して伝送するようにする。
【００７０】
電子機器１０１Ａは、スロット構造を具備した第２の電子機器の一例であり、メモリカード２０１Ａは、第１の電子機器の一例である。電子機器１０１Ａは、メモリカード２０１Ａの読取・書込み機能を持つものであるが、機器本体に備えられるカード読取書込み装置であってもよいし、カード読取書込み装置としてデジタル記録再生装置、地上波テレビ受像機、携帯電話機、ゲーム機、コンピュータ等の電子機器本体と組み合わせて使用されるものでもよい。また、カード読取書込み装置のスロット構造とメモリカード２０１Ａのコネクタ構造が一致しない場合に使用されるいわゆる変換アダプタであってもよい。メモリカード２０１Ａは、主にフラッシュメモリを内蔵する着脱式の半導体記録媒体であり、電子機器１０１Ａからのデータリードライトを行なう。形状は規格化されていない任意のものでもよいし規格化されたものでもよい。様々な規格があることは周知の通りである。無規格品・規格品に関わらず、メモリカードの容量の増大に伴い、インタフェースの高速化が求められている。
【００７１】
電子機器１０１Ａとメモリカード２０１Ａの間のスロット構造４Ａ（装着構造）は、電子機器１０１Ａに対して、メモリカード２０１Ａの着脱を行なう構造であり、無線信号伝送路９の接続手段と、電子機器１０１Ａとメモリカード２０１Ａの固定手段の機能を持つ。一般的には、スロット構造４Ａとメモリカード２０１Ａには、メモリカード２０１Ａの装着状態を嵌合構造により規定する位置規定部として凹凸形状の構造を持つが、本実施形態ではこのことは必須ではない（詳しくは後述する）。
【００７２】
第１例では、ミリ波帯での通信の対象となる信号を、高速性や大容量性が求められる信号のみとし、その他の低速・小容量で十分なものや電源等直流と見なせる信号に関してはミリ波信号への変換対象としない。ミリ波に変換する前の元の伝送対象の電気信号を纏めてベースバンド信号と称する。ミリ波信号への変換対象としない信号（電源を含む）については、後述の比較例と同様に、電子機器１０１Ａとメモリカード２０１Ａの双方の端子を介した機械的な接触で電気的な接続をとる。ミリ波に変換する前の元の伝送対象の電気信号を纏めてベースバンド信号と称する。但し、高速性や大容量性が求められる信号の他に、その他の低速・小容量で十分なものをミリ波で伝送してもよい。
【００７３】
ミリ波信号への変換対象とする高速性や大容量性が求められるデータとしては、例えば、映画映像やコンピュータ画像等のデータ信号が該当する。このようなデータを、搬送周波数が３０〜３００ギガヘルツ〔ＧＨｚ〕のミリ波帯の信号に変換して高速に伝送する。本体側として機能する電子機器１０１Ａとしては、例えば、デジタル記録再生装置、地上波テレビ受像機、携帯電話機、ゲーム機、コンピュータ、通信装置等が含まれる。
【００７４】
［本体側の電子機器］
電子機器１０１Ａの第１通信装置１００Ａは、基板１０２上に、ミリ波帯送信に対応した半導体チップ１０３と伝送路結合部１０８が搭載されている。半導体チップ１０３は、ＬＳＩ機能部１０４と信号生成部１０７（ミリ波信号生成部）を一体化したＬＳＩ（Large Scale Integrated Circuit）である。半導体チップ１０３を直接に基板１０２上に搭載するのではなく、インターポーザ基板上に半導体チップ１０３を搭載し、半導体チップ１０３を樹脂（例えばエポキシ樹脂等）でモールドした半導体パッケージを基板１０２上に搭載してもよい。即ち、インターポーザ基板はチップ実装用の基板をなし、インターポーザ基板上に半導体チップ１０３が設けられる。インターポーザ基板には、一定範囲（２〜１０程度）の比誘電率を有した例えば熱強化樹脂と銅箔を組み合わせたシート部材を使用すればよい。
【００７５】
半導体チップ１０３は伝送路結合部１０８と接続される。伝送路結合部１０８は、電気信号を無線信号に変換して無線信号伝送路９に送信する送信部の一例であり、例えば、アンテナ結合部やアンテナ端子やマイクロストリップ線路やアンテナ等を具備するアンテナ構造が適用される。アンテナをチップに直接に形成する技術を適用することで、伝送路結合部１０８も半導体チップ１０３に組み込むこともできる。伝送路結合部１０８と無線信号伝送路９との結合箇所が送信箇所である。
【００７６】
ＬＳＩ機能部１０４は、アプリケーション機能部１０５とメモリカード制御部１０６を具備し、第１通信装置１００Ａの主要なアプリケーション制御を司るものである。例えば、アプリケーション機能部１０５には、相手方に送信したい画像や音声データ等を処理する回路が含まれ、更に双方向通信に対応する場合は、相手方から受信した画像や音声データを処理する回路も含まれる。メモリカード制御部１０６には、その外部（この例ではアプリケーション機能部１０５）或いは内部の各機能部からの要求に対して、例えば送信レベルの制御や、データのリードライト制御等メモリカード２０１Ａに対する論理的制御を行なう制御回路が含まれる。
【００７７】
信号生成部１０７（電気信号変換部）は、ＬＳＩ機能部１０４からの信号をミリ波信号に変換し、無線信号伝送路９を介した信号送信制御を行なうための送信側信号生成部１１０を有する。送信側信号生成部１１０と伝送路結合部１０８で送信系統（送信部：送信側の通信部）が構成される。
【００７８】
送信側信号生成部１１０は、入力信号を信号処理してミリ波の信号を生成するために、多重化処理部１１３、パラレルシリアル変換部１１４、変調部１１５、周波数変換部１１６、増幅部１１７を有する。増幅部１１７は、入力信号の大きさを調整して出力する振幅調整部の一例である。変調部１１５と周波数変換部１１６は纏めていわゆるダイレクトコンバーション方式のものにしてもよい。
【００７９】
多重化処理部１１３は、ＬＳＩ機能部１０４からの信号の内で、ミリ波帯での通信の対象となる信号が複数種（Ｎ１とする）ある場合に、時分割多重、周波数分割多重、符号分割多重等の多重化処理を行なうことで、複数種の信号を１系統の信号に纏める。例えば、高速性や大容量性が求められる複数種の信号をミリ波での伝送の対象として、１系統の信号に纏める。
【００８０】
パラレルシリアル変換部１１４は、パラレルの信号をシリアルのデータ信号に変換して変調部１１５に供給する。変調部１１５は、伝送対象信号を変調して周波数変換部１１６に供給する。パラレルシリアル変換部１１４は、本実施例を適用しない場合に、パラレル伝送用の複数の信号を使用するパラレルインタフェース仕様の場合に備えられ、シリアルインタフェース仕様の場合は不要である。
【００８１】
変調部１１５としては、基本的には、振幅・周波数・位相の少なくとも１つを伝送対象信号で変調するものであればよく、これらの任意の組合せの方式も採用し得る。例えば、アナログ変調方式であれば、例えば、振幅変調（ＡＭ：Amplitude Modulation）とベクトル変調がある。ベクトル変調として、周波数変調（ＦＭ：Frequency Modulation）と位相変調（ＰＭ：Phase Modulation）がある。デジタル変調方式であれば、例えば、振幅遷移変調（ＡＳＫ：Amplitude shift keying）、周波数遷移変調（ＦＳＫ：Frequency Shift Keying）、位相遷移変調（ＰＳＫ：Phase Shift Keying）、振幅と位相を変調する振幅位相変調（ＡＰＳＫ：Amplitude Phase Shift Keying）がある。振幅位相変調としては直交振幅変調（ＱＡＭ：Quadrature Amplitude Modulation）が代表的である。
【００８２】
周波数変換部１１６は、変調部１１５によって変調された後の伝送対象信号を周波数変換してミリ波の電気信号を生成して増幅部１１７に供給する。ミリ波の電気信号とは、概ね３０〜３００ギガヘルツ〔ＧＨｚ〕の範囲のある周波数の電気信号をいう。「概ね」と称したのはミリ波通信による効果が得られる程度の周波数であればよく、下限は３０ギガヘルツに限定されず、上限は３００ギガヘルツに限定されないことに基づく。
【００８３】
周波数変換部１１６としては様々な回路構成を採り得るが、例えば、周波数混合回路（ミキサー回路）と局部発振回路とを備えた構成を採用すればよい。局部発振回路は、変調に用いる搬送波（キャリア信号、基準搬送波）を生成する。周波数混合回路は、パラレルシリアル変換部１１４からの信号で局部発振回路が発生するミリ波帯の搬送波と乗算（変調）してミリ波帯の伝送信号を生成して増幅部１１７に供給する。
【００８４】
増幅部１１７は、周波数変換後のミリ波の電気信号を増幅して伝送路結合部１０８に供給する。増幅部１１７には図示しないアンテナ端子を介して双方向の伝送路結合部１０８に接続される。
【００８５】
伝送路結合部１０８は、送信側信号生成部１１０によって生成されたミリ波の信号を無線信号伝送路９に送信する。伝送路結合部１０８は、アンテナ結合部で構成される。アンテナ結合部は伝送路結合部１０８（信号結合部）の一例やその一部を構成する。アンテナ結合部とは、狭義的には半導体チップ内の電子回路と、チップ内又はチップ外に配置されるアンテナを結合する部分をいい、広義的には、半導体チップと無線信号伝送路９を信号結合する部分をいう。例えば、アンテナ結合部は、少なくともアンテナ構造を備える。アンテナ構造は、無線信号伝送路９との結合部における構造をいい、ミリ波帯の電気信号を電磁波（電波）に変換して無線信号伝送路９に結合させるものであればよく、アンテナそのもののみを意味するものではない。
【００８６】
例えば、アンテナ結合部は、少なくともアンテナ構造を備える。また、時分割多重で送受信を行なう場合には、伝送路結合部１０８にアンテナ切替部（アンテナ共用器）を設ける。アンテナ構造は、無線信号伝送路９を共有するメモリカード２０１Ａ側の結合部における構造をいい、ミリ波帯の電気信号を無線信号伝送路９に結合させるものであればよく、アンテナそのもののみを意味するものではない。例えば、アンテナ構造には、アンテナ端子、マイクロストリップ線路、アンテナを含み構成される。アンテナ切替部を同一のチップ内に形成する場合は、アンテナ切替部を除いたアンテナ端子とマイクロストリップ線路が伝送路結合部１０８を構成する。アンテナは、ミリ波の信号の波長λ（例えば６００μｍ程度）に基づく長さを有しており、無線信号伝送路９に結合される。アンテナは、パッチアンテナの他に、プローブアンテナ（ダイポール等）、ループアンテナ、小型アパーチャ結合素子（スロットアンテナ等）が使用される。
【００８７】
電子機器１０１Ａ内にメモリカード２０１Ａを収容した状態において、電子機器１０１Ａ側のアンテナとメモリカード２０１Ａ側のアンテナとが対向配置される場合は無指向性のものでよい。平面的にずれて配置される場合には指向性を有するものとするか、または反射部材を利用して進行方向を基板の厚さ方向から平面方向に変化させる、平面方向に進行させる誘電体伝送路を設ける等の工夫をするのがよい。送信側のアンテナはミリ波の信号に基づく電磁波を無線信号伝送路９に輻射する。受信側のアンテナはミリ波の信号に基づく電磁波を無線信号伝送路９から受信する。マイクロストリップ線路は、アンテナ端子とアンテナとの間を接続し、送信側のミリ波の信号をアンテナ端子からアンテナへ伝送し、受信側のミリ波の信号をアンテナからアンテナ端子へ伝送する。
【００８８】
アンテナ切替部はアンテナを送受信で共用する場合に用いられる。例えば、ミリ波の信号を相手方である第２通信装置２００Ａ側に送信するときは、アンテナ切替部がアンテナを送信側信号生成部１１０に接続する。相手方である第２通信装置２００Ａ側からのミリ波の信号を受信するときは、アンテナ切替部が図示しないアンテナを受信側信号生成部に接続する。アンテナ切替部は半導体チップ１０３と別にして基板１０２上に設けるのがよいが、これに限られず、半導体チップ１０３内に設けてもよい。送信用と受信用のアンテナを別々に設ける場合はアンテナ切替部を省略できる。
【００８９】
無線信号伝送路９は、自由空間伝送路として、例えば筐体内の空間を伝搬する構成にしてもよい。又、好ましくは、導波管、伝送線路、誘電体線路、誘電体内等の導波構造で構成し、ミリ波帯域の電磁波を伝送路に閉じ込める構成にして、効率よく伝送させる特性を有するものとするのが望ましい。例えば、一定範囲の比誘電率と一定範囲の誘電正接を持つ誘電体素材を含んで構成された誘電体伝送路９Ａにするとよい。例えば、筐体内の全体に誘電体素材を充填することで、伝送路結合部１０８と伝送路結合部２０８の間には、自由空間伝送路ではなく誘電体伝送路９Ａが配される。又、伝送路結合部１０８のアンテナと伝送路結合部２０８のアンテナの間を誘電体素材で構成されたある線径を持つ線状部材である誘電体線路で接続することで誘電体伝送路９Ａを構成してもよい。ミリ波信号を伝送路に閉じ込める構成の無線信号伝送路９としては、誘電体伝送路９Ａの他に、伝送路の周囲が遮蔽材で囲まれその内部が中空の中空導波路としてもよい。
【００９０】
「一定範囲」は、誘電体素材の比誘電率や誘電正接が、本実施形態の効果を得られる程度の範囲であればよく、その限りにおいて予め決められた値のものとすればよい。つまり、誘電体素材は、本実施形態の効果が得られる程度の特性を持つミリ波信号を伝送可能なものであればよい。誘電体素材そのものだけで決められず伝送路長やミリ波の周波数とも関係するので必ずしも明確に定められるものではないが、一例としては次のようにする。誘電体伝送路内にミリ波の信号を高速に伝送させるためには、誘電体素材の比誘電率は２〜１０（好ましくは３〜６）程度とし、その誘電正接は０．００００１〜０．０１（好ましくは０．００００１〜０．００１）程度とすることが望ましい。このような条件を満たす誘電体素材としては、例えば、アクリル樹脂系、ウレタン樹脂系、エポキシ樹脂系、シリコーン系、ポリイミド系、シアノアクリレート樹脂系からなるものが使用できる。誘電体素材の比誘電率とその誘電正接のこのような範囲は、特段の断りのない限り、本実施形態で同様である。なお、ミリ波信号を伝送路に閉じ込める構成の無線信号伝送路９としては、誘電体伝送路の他に、伝送路の周囲が遮蔽材で囲まれその内部が中空の中空導波路としてもよい。
【００９１】
［メモリカード］
メモリカード２０１Ａの第２通信装置２００Ａは、基板２０２上に、ミリ波帯受信に対応した半導体チップ２０３と伝送路結合部２０８が搭載されている。半導体チップ２０３は、ＬＳＩ機能部２０４と信号生成部２０７（電気信号変換部、ベースバンド信号生成部）を一体化したＬＳＩである。
【００９２】
半導体チップ２０３は伝送路結合部１０８と同様の伝送路結合部２０８と接続される。伝送路結合部２０８は、無線信号伝送路９を介して伝送された無線信号を電気信号に変換する受信部の一例であり、伝送路結合部１０８と同様のものが採用され、無線信号伝送路９からミリ波帯の無線信号を受信し電気信号に変換して受信側信号生成部２２０に出力する。伝送路結合部２０８と無線信号伝送路９との結合箇所が受信箇所である。
【００９３】
信号生成部２０７は、無線信号伝送路９を介した信号受信制御を行なうための受信側信号生成部２２０を有する。受信側信号生成部２２０と伝送路結合部２０８で受信系統（受信部：受信側の通信部）が構成される。信号生成部２０７は、無線信号伝送路９を介して受信されるメモリカード制御部１０６側からの論理制御データを示すミリ波信号を元の論理制御データ（ベースバンド信号）に変換しＬＳＩ機能部２０４に供給する。
【００９４】
半導体チップ２０３は伝送路結合部１０８と同様の伝送路結合部２０８と接続される。伝送路結合部２０８は、無線信号伝送路９を介して伝送された無線信号を電気信号に変換する受信部の一例であり、伝送路結合部１０８と同様のものが採用され、無線信号伝送路９からミリ波帯の無線信号を受信し電気信号に変換して受信側信号生成部２２０に出力する。伝送路結合部２０８と無線信号伝送路９との結合箇所が受信箇所である。
【００９５】
受信側信号生成部２２０は、伝送路結合部２０８によって受信したミリ波の電気信号を信号処理して出力信号を生成するために、増幅部２２４、周波数変換部２２５、復調部２２６、シリアルパラレル変換部２２７、単一化処理部２２８を有する。増幅部２２４は、入力信号の大きさを調整して出力する振幅調整部の一例である。周波数変換部２２５と復調部２２６は纏めていわゆるダイレクトコンバーション方式のものにしてもよい。
【００９６】
周波数変換部２２５と復調部２２６は、様々な回路構成を採用し得るが、例えば受信したミリ波信号（の包絡線）振幅の二乗に比例した検波出力を得る自乗検波回路を用いることができる。周波数分割多重方式により多チャンネル化を実現する場合、自乗検波回路を用いる方式では、次のような難点がある。先ず、この方式による多チャンネル化には、自乗検波回路では、受信側の周波数選択のためのバンドパスフィルタを前段に配置する必要があるが、急峻なバンドパスフィルタを小型に実現するのは容易ではない。自乗検波回路は、感度的に不利であるし、周波数分割多重方式による多チャンネル化では、搬送波の周波数変動成分の影響を受けるため、送信側の搬送波の安定度についても要求仕様が厳しく、変調方式は周波数変動の影響を無視できるようなもの（例えばＯＯＫ：On-Off-Keying ）等に限られる。
【００９７】
発振回路については、次のような難点がある。ミリ波でデータを伝送するに当たり、送信側と受信側に、屋外の無線通信で用いられているような通常の手法を用いようとすると、搬送波に安定度が要求され、周波数安定度数がｐｐｍ（parts per million ）オーダー程度の安定度の高いミリ波の発振器が必要となる。安定度の高いミリ波の発振器をシリコン集積回路（ＣＭＯＳ：Complementary Metal-oxide Semiconductor ）上に実現しようとした場合、通常のＣＭＯＳで使われるシリコン基板は絶縁性が低いため、容易にＱの高いタンク回路が形成できず、実現が容易でない。例えば、ＣＭＯＳチップ上のインダクタンスを形成した場合、そのＱは３０〜４０程度になってしまう。したがって、通常、無線通信で要求されるような安定度の高い発振器を実現するには、ＣＭＯＳ外部に低い周波数で水晶振動子等で高いＱのタンク回路を設け、逓倍器してミリ波帯域へ上げるという手法を採らざるを得ない。しかし、ＬＶＤＳ等の配線による信号伝送をミリ波による信号伝送に置き換える機能を実現するのに、このような外部タンクを全てのチップに設けることは好ましくない。
【００９８】
このような問題に対する対処としては、周波数変換部２２５と復調部２２６は、注入同期（インジェクションロック）方式を採用するとよい。注入同期方式にする場合には、送信側からミリ波帯に変調された信号と合わせて、変調に使用した搬送信号と対応する受信側での注入同期の基準として使用される基準搬送波も送出する。基準搬送信号は、典型的には変調に使用した搬送信号そのものであるが、これに限定されず、例えば変調に使用した搬送信号と同期した別周波数の信号（例えば高調波信号）でもよい。受信器側では局部発振器を設け、送られてきた基準搬送波成分を局部発振器に注入同期させ、この出力信号を用いて送られてきた伝送対象信号を復元する。例えば、受信信号は局部発振器に入力され基準搬送波との同期が行なわれる。基準搬送波と受信信号は混合回路に入力され乗算信号が生成される。この乗算信号は低域通過フィルタで高域成分の除去が行なわれることで送信側から送られてきた入力信号の波形（ベースバンド信号）が得られる。
【００９９】
注入同期を利用することにより、受信側の局部発振器はＱの低いものでもよく、送信側の基準搬送波の安定度についても要求仕様を緩めることができるため、より高い搬送周波数でも、簡潔に受信機能を実現し得る。受信側の局部発振器により送信側の基準搬送波に同期した信号を再生して混合回路に供給し同期検波を行なうので、混合回路の前段にバンドパスフィルタ（周波数選択フィルタ）を設けなくてもよくなる。受信器側では、ＣＭＯＳ構成の半導体チップの外部にタンク回路を用いることなく、半導体チップ上にタンク回路を設けて受信側の局部発振器を構成することができる。送信側から送られてきた基準搬送信号成分を受信側の局部発振器に供給して注入同期させて得られる出力信号を用いて、送られてきたミリ波変調信号を復調し、送信された入力信号を復元することができる。
【０１００】
伝送路結合部２０８には受信側信号生成部２２０が接続される。受信側の増幅部２２４は、伝送路結合部２０８に接続され、アンテナによって受信された後のミリ波の電気信号を増幅して周波数変換部２２５に供給する。周波数変換部２２５は、増幅後のミリ波の電気信号を周波数変換して周波数変換後の信号を復調部２２６に供給する。復調部２２６は、周波数変換後の信号を復調してベースバンドの信号を取得しシリアルパラレル変換部２２７に供給する。
【０１０１】
シリアルパラレル変換部２２７は、シリアルの受信データをパラレルの出力データに変換して単一化処理部２２８に供給する。シリアルパラレル変換部２２７は、パラレルシリアル変換部１１４と同様に、本実施例を適用しない場合に、パラレル伝送用の複数の信号を使用するパラレルインタフェース仕様の場合に備えられる。第１通信装置１００Ａと第２通信装置２００Ａの間の元々の信号伝送がシリアル形式の場合は、パラレルシリアル変換部１１４とリアルパラレル変換部２２７を設けなくてもよい。
【０１０２】
第１通信装置１００Ａと第２通信装置２００Ａの間の元々の信号伝送がパラレル形式の場合には、入力信号をパラレルシリアル変換して半導体チップ２０３側へ伝送し、又半導体チップ２０３側からの受信信号をシリアルパラレル変換することにより、ミリ波変換対象の信号数が削減される。
【０１０３】
単一化処理部２２８は、多重化処理部１１３と対応するもので、１系統に纏められている信号を複数種の信号_@（＠は１〜Ｎ）に分離する。例えば、１系統の信号に纏められている複数本のデータ信号を各別に分離してＬＳＩ機能部２０４に供給する。
【０１０４】
ＬＳＩ機能部２０４は、第２通信装置２００Ａの主要なアプリケーション制御を司るもので第１通信装置１００ＡのＬＳＩ機能部１０４と対をなして逆の処理をする。この例では相手方から受信した種々の信号（画像データや音声データ）を処理する回路や、受信ゲインの制御やその外部或いは内部の各機能部からの要求に対して、例えばデータのリードライト制御等の論理的制御を行なう制御回路も含む。ＬＳＩ機能部１０４と違う点は、アプリケーション機能部１０５をメモリ機能部２０５に置き換え、メモリカード制御部１０６をメモリ制御部２０６に置き換えている点である。メモリ機能部２０５は、例えばフラッシュメモリやハードディスクにより提供される不揮発性の記憶媒体である。メモリ制御部２０６は、電子機器１０１Ａ側からの論理制御データに対応して、メモリ機能部２０５に対し、データのリードライト制御を行なう。
【０１０５】
ＬＳＩ機能部１０４と信号生成部１０７を一体化しない構成にしてもよい。例えば図中において、第１通信装置１００Ａについては、ＬＳＩ機能部１０４と信号生成部１０７の間に接続ＩＦ部１０９（ＩＦ：インタフェース）を設けて、その部分で基板１０２を２つに分け（図中の破線を参照）、ＬＳＩ機能部１０４側の基板と信号生成部１０７、伝送路結合部１０８側の基板を接続ＩＦ部２０９で接続すればよい。第２通信装置２００Ａ側についても、ＬＳＩ機能部２０４を信号生成部２０７、伝送路結合部２０８側と分離してもよい。即ち、第２通信装置２００については、ＬＳＩ機能部２０４と信号生成部２０７の間に接続ＩＦ部２０９を設けて、その部分で基板２０２を２つに分け（図中の破線を参照）、ＬＳＩ機能部２０４側の基板と信号生成部２０７、伝送路結合部２０８側の基板を接続ＩＦ部２０９で接続すればよい。接続ＩＦ部１０９や接続ＩＦ部２０９としては、例えばワイヤーハーネスを使用する。但し、別体にした場合には、その間の信号伝送に関しては、電気配線により信号を伝送することに起因する問題が懸念されるので、一体的に作り込んだ方が好ましい。
【０１０６】
図示しないが、第１通信装置１００Ａや第２通信装置２００Ａには、予め定められた信号処理用の設定値を、第１通信装置１００Ａや第２通信装置２００Ａを構成する各機能部（特に信号処理部として機能するもの）に入力する設定値処理部を設けてもよい。設定値処理部の構成としては、例えば、設定値決定部と、設定値記憶部と、動作制御部とを具備したものとする。設定値決定部は、半導体チップ１０３や半導体チップ２０３の各機能部の動作（換言すると第１通信装置１００Ａや第２通信装置２００Ａの全体動作）を指定するための設定値（変数、パラメータ）を決定する。設定値を決定する処理は、例えば、工場での製品出荷時に行なう。設定値記憶部は、設定値決定部により決定された設定値を記憶する。動作制御部は、設定値記憶部から読み出した設定値に基づいて半導体チップ１０３の各機能部（この例では、変調部１１５、周波数変換部１１６、増幅部１１７等）や半導体チップ２０３の各機能部（この例では、増幅部２２４、周波数変換部２２５、復調部２２６等）を動作させる。
【０１０７】
設定値処理部は、半導体チップ１０３が搭載されている基板１０２上や半導体チップ２０３が搭載されている基板２０２上に備えてもよいし、基板１０２や基板２０２とは別の基板に搭載されていてもよい。又、設定値処理部は、半導体チップ１０３や半導体チップ２０３の外部に備えてもよいが、半導体チップ１０３や半導体チップ２０３に内蔵してもよく、この場合は、設定値処理部は制御対象となる各機能部（半導体チップ１０３では変調部１１５、周波数変換部１１６、増幅部１１７、半導体チップ２０３では増幅部２２４、周波数変換部２２５、復調部２２６）が搭載されている基板１０２や基板２０２と同一の基板に搭載されることになる。
【０１０８】
［双方向通信への対応］
信号生成部１０７と伝送路結合部１０８や信号生成部２０７と伝送路結合部２０８はデータの双方向性を持つ構成にすることで、双方向通信にも対応できる。例えば、信号生成部１０７や信号生成部２０７には、それぞれ受信側の信号生成部、送信側の信号生成部を設ける。伝送路結合部１０８や伝送路結合部２０８は、送信側と受信側に各別に設けてもよいが、送受信に兼用されるものとすることもできる。
【０１０９】
ここで示す「双方向通信」は、ミリ波の伝送チャネルである無線信号伝送路９が１系統（一芯）の一芯双方向伝送となる。この実現には、時分割多重（ＴＤＤ：Time Division Duplex）を適用する半二重方式、周波数分割多重（ＦＤＤ：Frequency Division Duplex）等の何れをも採用し得る。時分割多重の場合、送信と受信の分離を時分割で行なうので、電子機器１０１Ａからメモリカード２０１Ａへの信号伝送とメモリカード２０１Ａから電子機器１０１Ａへの信号伝送を同時に行なう「双方向通信の同時性（一芯同時双方向伝送）」は実現されず、一芯同時双方向伝送は、周波数分割多重や符号分割多重で実現される。周波数分割多重は、送信と受信に異なった周波数を用いるので、無線信号伝送路９の伝送帯域幅を広くする必要がある。
【０１１０】
尚、時分割多重や符号分割多重の場合には、多重化処理部１１３はパラレルシリアル変換部１１４の前段に設けられ、１系統の信号に纏めてパラレルシリアル変換部１１４に供給すればよい。時分割多重の場合、複数種の信号_@（＠は１〜Ｎ）について時間を細かく区切ってパラレルシリアル変換部１１４に供給する切替スイッチを設ければよい。符号分割多重の場合には、複数種の信号_@を区別する符号を重畳しそれらを纏める回路を設ければよい。一方、周波数分割多重の場合には、それぞれ異なる周波数帯域Ｆ_@の範囲の周波数に変換してミリ波の信号を生成する必要がある。このため、例えば、パラレルシリアル変換部１１４、変調部１１５、周波数変換部１１６、増幅部１１７を複数種の信号_@の別に設け、各増幅部１１７の後段に多重化処理部１１３として加算処理部を設けるとよい。そして、周波数多重処理後の周波数帯域Ｆ_1＋…＋Ｆ_Nのミリ波の電気信号を伝送路結合部１０８に供給すればよい。このことから理解されるように、複数系統の信号を周波数分割多重で１系統に纏める周波数分割多重では伝送帯域幅を広くする必要がある。複数系統の信号を周波数分割多重で１系統に纏めることと、送信と受信に異なった周波数を用いる全２重方式と併用する場合は伝送帯域幅を一層広くする必要がある。
【０１１１】
周波数分割多重により１系統にデータが纏められている場合には、周波数多重処理後の周波数帯域Ｆ_1＋…＋Ｆ_Nのミリ波の電気信号を受信して周波数帯域Ｆ_@別に処理する必要がある。このため、増幅部２２４、周波数変換部２２５、復調部２２６、シリアルパラレル変換部２２７を複数種の信号_@の別に設け、各増幅部２２４の前段に単一化処理部２２８として周波数分離部を設けるとよい。そして、分離後の各周波数帯域Ｆ_@のミリ波の電気信号を対応する周波数帯域Ｆ_@の系統に供給すればよい。このように半導体チップ１０３を構成すると、入力信号をパラレルシリアル変換して半導体チップ２０３側へ伝送し、半導体チップ２０３側からの受信信号をシリアルパラレル変換することにより、ミリ波変換対象の信号数が削減される。
【０１１２】
［接続と動作］
入力信号を周波数変換して信号伝送するという手法は、放送や無線通信で一般的に用いられている。これらの用途では、どこまで通信できるか（熱雑音に対してのＳ／Ｎの問題）、反射やマルチパスにどう対応するか、妨害や他チャンネルとの干渉をどう抑えるか等の問題に対応できるような比較的複雑な送信器や受信器等が用いられている。これに対して、本実施形態で使用する信号生成部１０７と信号生成部２０７は、放送や無線通信で一般的に用いられる複雑な送信器や受信器等の使用周波数に比べて、より高い周波数帯のミリ波帯を主に使用するので、波長λが短いため、周波数の再利用がし易く、近傍に配置された多くのデバイス間での通信をするのに適したものが使用される。
【０１１３】
スロット構造４Ａは、図１に示すように、電子機器１０１Ａ側の信号生成部１０７及び伝送路結合部１０８とメモリカード２０１Ａ側の信号生成部２０７及び伝送路結合部２０８と、無線信号伝送路９（誘電体伝送路９Ａ）に寄与する。伝送路結合部１０８と伝送路結合部２０８の間に誘電体伝送路９Ａを具備するのである。
【０１１４】
本実施形態では、従来の電気配線を利用した信号インタフェースとは異なり、前述のようにミリ波帯で信号伝送を行なうことで高速性と大容量に柔軟に対応できるようにしている。例えば、高速性や大容量性が求められる信号のみをミリ波帯での通信の対象とし、電子機器１０１Ａ及びメモリカード２０１Ａは、低速・小容量の信号用や電源供給用に、従前の電気配線によるインタフェース（端子・コネクタによる接続）を一部に備える。クロック信号や複数本のデータ信号は、ミリ波での信号伝送の対象となるので、端子を取り外すことができる。
【０１１５】
信号生成部１０７は、予め定められた信号処理を行なう信号処理部の一例であり、この例では、メモリカード制御部１０６から入力された入力信号を信号処理してミリ波の信号を生成する。信号生成部１０７には、例えば、マイクロストリップライン、ストリップライン、コプレーナライン、スロットライン等の伝送線路で伝送路結合部１０８に接続され、生成されたミリ波の信号が伝送路結合部１０８を介して無線信号伝送路９に電磁波（電波、無線信号）となって供給される。
【０１１６】
伝送路結合部１０８は、アンテナ構造を有し、伝送されたミリ波の電気信号を電磁波に変換し、電磁波を送出する機能を有する。伝送路結合部１０８は無線信号伝送路９と結合されており、無線信号伝送路９の一方の端部に伝送路結合部１０８で変換された電磁波が供給される。無線信号伝送路９の他端には第２通信装置２００Ａ側の伝送路結合部２０８が結合されている。無線信号伝送路９を第１通信装置１００Ａ側の伝送路結合部１０８と第２通信装置２００Ａ側の伝送路結合部２０８の間に設けることにより、無線信号伝送路９にはミリ波帯を主とする電磁波が伝搬する。
【０１１７】
無線信号伝送路９には第２通信装置２００Ａ側の伝送路結合部２０８が結合されている。伝送路結合部２０８は、無線信号伝送路９の他端に伝送された電磁波を受信し、ミリ波の信号に変換して信号生成部２０７（ベースバンド信号生成部）に供給する。信号生成部２０７は、予め定められた信号処理を行なう信号処理部の一例であり、この例では、変換されたミリ波の信号を信号処理して出力信号（ベースバンド信号）を生成しメモリ機能部２０５へ供給する。
【０１１８】
ここまでは第１通信装置１００Ａから第２通信装置２００Ａへの信号伝送の場合で説明したが、第１通信装置１００Ａと第２通信装置２００Ａをともに双方向通信へ対応した構成にすることで、メモリカード２０１Ａのメモリ機能部２０５から読み出されたデータを電子機器１０１Ａへ伝送できる。
【０１１９】
＜通信処理系統：第２例＞
図２は、第２例の信号伝送装置を説明する図であり、特に、第２例の信号伝送装置の信号インタフェースを機能構成面から示している。
【０１２０】
第２例の信号伝送装置１Ｂでは、第１例の信号伝送装置１Ａ（接続ＩＦ部１０９や接続ＩＦ部２０９は割愛して示す）をベースに、パワー伝送を要する電源に関しても無線で伝送する。つまり、第２通信装置２００Ｂ側で使用する電力を無線により第１通信装置１００Ｂから供給する構成を追加している。
【０１２１】
第１通信装置１００Ｂは、第２通信装置２００Ｂにて使用される電力を無線で供給する送電端末の一例である電力供給部１７４を備える。電力供給部１７４の構成については後述する。第２通信装置２００Ｂは、第１通信装置１００Ｂ側から無線で伝送されてきた電力を受け取る受電端末の一例である電力受取部２７８（電力受電装置）を備える。送電側の電力供給部１７４と受電側の電力受取部２７８とを纏めて電力回路と称し、電力供給部１７４と電力受取部２７８とにより第１通信装置１００と第２通信装置２００との間で電力を無線で伝送する電力伝送部（換言すると非接触電力伝送装置）が構成される。電力受取部２７８の構成については後述するが、何れの方式でも、電力受取部２７８は、第２通信装置２００Ｂ側で使用する電源電圧を生成し、それを半導体チップ２０３等に供給する。機能構成的には、電力も無線で伝送する点が第１例と異なるだけであるので、その他の点については説明を割愛する。
【０１２２】
電力給電装置（電力供給装置、送電端末）から電力受電装置（受電端末）に対して非接触で電力を伝送する方法が種々提案されている。非接触で電力を伝送する方法は、「非接触給電」、「ワイヤレス給電」、「ワイヤレス電力伝送」等と称される。非接触電力伝送の原理は、電磁エネルギを利用するものであり、放射型（電波受信型、電波収穫型）と非放射型に大別される。放射型は、さらにマイクロ波型とレーザ型に区別され、非放射型はさらに電磁誘導型と共鳴型（電磁共鳴型とも称する）に区別される。各方式の何れかを用いれば、電気配線や端子を介したインタフェースが完全に不要となり、ケーブルレスの装置構成にできる。電源を含む全ての信号を、第１通信装置１００Ｂから第２通信装置２００Ｂへ無線で伝送できる。
【０１２３】
電波受信型は、電波のエネルギを利用するもので、電波を受信することで得られる交流波形を、整流回路により直流電圧に変換するものである。周波数帯によらず（例えばミリ波でもよい）電力を伝送できる利点がある。図示を割愛するが、電力を無線で供給する電力供給部（送信側）には、ある周波数帯の電波を送信する送信回路を設ける。電力供給部より無線で電力を受け取る電力受取部（受信側）には、受信した電波を整流する整流回路を設ける。送信電力にもよるが、受信電圧は小さく、整流回路に使用する整流ダイオードとしては順方向電圧ができるだけ小さなもの（例えばショットキーダイオード）を使用するのが好ましい。整流回路の前段に共振回路を構成して、電圧を大きくしてから整流するようにしてもよい。一般的な野外での使用における電波受信型においては送信電力の多くが電波として拡散するため電力伝送効率が低くなるが、伝送範囲を制限できる構成（例えば閉込め構造のミリ波信号伝送路）と組み合わせることで、その問題を解消できると考えられる。
【０１２４】
電磁誘導型は、コイルの電磁結合と誘導起電力を利用する。図示を割愛するが、電力を無線で供給する電力供給部（送電側、１次側）には、１次コイルを設け、この１次コイルを比較的高い周波数で駆動する。電力供給部より無線で電力を受け取る電力受取部（受電側、２次側）には、１次コイルと対向する位置に２次コイルを設けるとともに、整流ダイオード、共振及び平滑用のコンデンサ等を設ける。例えば、整流ダイオードと平滑用のコンデンサで整流回路を構成する。１次コイルを高周波数で駆動すると、１次コイルと電磁結合された２次コイルに誘導起電力が発生する。この誘導起電力に基づき、整流回路により直流電圧を作り出す。この際、共振効果を利用して受電効率を高めるようにする。電磁誘導型を採用する場合には、電力供給部と電力受取部の間を近接させ、その間（具体的には１次コイルと２次コイルの間）には他の部材（特に金属）が入り込まないようにするとともに、コイルに対して電磁遮蔽を採る。前者は、金属が加熱されるのを防止するためであり（電磁誘導加熱の原理による）、後者は他の電子回路への電磁障害対策のためである。電磁誘導型は。伝送可能な電力が大きいが、前述のように送受間を近接（例えば１ｃｍ以下）させる必要がある。
【０１２５】
共鳴型は、電力を供給する電力供給装置に備えられた共振器（共鳴素子）と、電力供給装置から供給される電力を受ける電力受電装置に備えられた共振器（共鳴素子）との間の電場又は磁場の共鳴（共振）による結合によって電力を伝送する方式である。つまり、共鳴型は、２つの振動子（振り子、音叉）が共振する現象と同じ原理を応用するもので、電磁波でなく電場又は磁場の一方での近接場における共鳴現象を利用する。固有振動数が同じ２つの振動子の一方（電力供給部に相当）を振動させた場合に、他方（電力受取部に相当）の振動子に小さな振動が伝達されるだけで、共鳴現象により大きく揺れ始める現象を利用する。電場の共鳴を利用する方式を以下では電界共鳴型と記述し、磁場の共鳴を利用する方式を以下では磁界共鳴型と記述する。尚、今日では、効率や伝送距離、位置ずれや角度ずれ等の側面で有利な電場又は磁場の共鳴を利用した「共鳴型」が着目されており、その中でも特に、生物体によるエネルギ吸収の影響の少ない（誘電体の損失の少ない）磁場の共鳴を利用する磁界共鳴型や磁気共鳴型と称される方式が注目されている。
【０１２６】
図示を割愛するが、電場での共鳴現象を利用する方式の場合は、電力を無線で供給する電力供給部（送電側）と、電力供給部より無線で電力を受け取る電力受取部（受電側）の双方には、誘電体を配置し、両者間で電場の共鳴現象が発生するようにする。アンテナには、誘電率が数１０〜１００超で（一般的なものより非常に高い）、誘電損失ができるだけ小さい誘電体を使用することと、特定の振動モードをアンテナに励起させることが肝要となる。例えば円板のアンテナを使用する場合、円板の周りの振動モードがｍ＝２または３のとき結合が最も強い。
【０１２７】
本実施形態では、電力伝送を無線で実現する手法としては、例えば、電波受信型、電磁誘導型、共鳴型等の何れをも採用できるが、図２は、磁場による共鳴型を採用した構成で示している。基本的には、電磁誘導型、電波受信型、共鳴型の何れも採用し得るのであるが、第２例の信号伝送装置１では、各方式の特徴を考慮して、図示のように、磁場の共鳴現象を利用する共鳴型を採用している。例えば、電磁誘導型の電力供給効率は、１次コイルの中心軸と２次コイルの中心軸が一致している場合が最大であり、軸ずれがあると効率が低下する。換言すると、１次コイルと２コイルの位置合わせ精度が電力伝送効率に大きく影響を与える。電子機器の種類にもよるが、送電側と受電側の相対位置が変動し得る形態の場合には、電磁誘導型の採用は難点がある。電波受信型や電場による共鳴型ではＥＭＩ（干渉）を考慮する必要がある。その点、磁場による共鳴型では、これらの問題から解放される。
【０１２８】
図２に示すように、磁場での共鳴現象を利用する方式の場合は、電力を無線で供給する電力供給部１７４（送電側）と、電力供給部１７４より無線で電力を受け取る電力受取部２７８（受電側）の双方に、ＬＣ共振器を配置し、両者間で磁場の共鳴現象が発生するようにする。例えば、ループ型のアンテナの一部をコンデンサの形状にし、ループ白身のインダクタンスと合わせてＬＣ共振器にする。Ｑ値（共鳴の強さ）を大きくすることができ、電力が共鳴用アンテナ以外に吸収される割合が小さい。そのため、磁場を利用する方式である点で電磁誘導型と似通ってはいるが、電力供給部１７４と電力受取部２７８の間を電磁誘導型よりも離した状態で数ｋＷの伝送も可能である点で全く異なる方式である。
【０１２９】
＜電波伝送構造：基本＞
図３〜図７は、スロット構造を持つ電子機器とメモリカードとの装着部分に介在する信号伝送装置における電波の伝送構造（電波伝送構造）を説明する図である。ここで、図３〜図４は、本実施形態の電波伝送構造に対する第１比較例を説明する図である。特に、図３は、第１比較例の信号伝送装置の信号インタフェースを機能構成面から説明する図である。図４は、本実施形態の電波伝送構造に対する第１比較例が適用された第１比較例の電子機器を説明する図である。図５は、本実施形態の電波伝送構造に対する第２比較例が適用された第２比較例の電子機器を説明する図である。図６は、本実施形態の電波伝送構造に対する第２比較例を説明する図である。図７は、本実施形態の電波伝送構造の基本構成を説明する図である。
【０１３０】
何れも、一方の電子機器が他方の電子機器に装着されたときの両電子機器間の信号伝送への適用である。例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）や不揮発性の記憶装置（例えばフラッシュメモリ）等が内蔵されたいわゆるＩＣカードやメモリカードを代表例とするカード型の情報処理装置を本体側の電子機器に装着可能（着脱自在）にしたものがある。一方（第１）の電子機器の一例であるカード型の情報処理装置を以下では「カード型装置」とも称する。本体側となる他方（第２）の電子機器を以下では単に電子機器とも称する。「カード型装置と本体側の電子機器とで電子機器の全体が構成される。
【０１３１】
［第１比較例］
図３に示すように、第１比較例の電子機器に搭載された信号伝送装置１Ｘは、電子機器１０１Ｘとメモリカード２０１Ｘが電気的インタフェース９Ｘを介して結合され信号伝送を行なうように構成されている。電子機器１０１Ｘには電気配線を介して信号伝送可能な半導体チップ１０３Ｘが設けられ、メモリカード２０１Ｘにも電気配線を介して信号伝送可能な半導体チップ２０３Ｘが設けられている。本実施形態の信号伝送装置１の無線信号伝送路９を電気的インタフェース９Ｘに置き換えた構成である。
【０１３２】
メモリカード２０１Ｘの構造例（平面透視及び断面透視）が図４（Ａ）に示されている。電子機器１０１Ｘの構造例（平面透視及び断面透視）が図４（Ｂ）に示されている。 電子機器１０１Ｘのスロット構造４Ｘ（特に開口部１９２）にメモリカード２０１Ｘが挿入されたときの構造例（断面透視）が図４（Ｃ）に示されている。
【０１３３】
メモリカード２０１Ｘは、電子機器１０１Ｘからのデータリードライトを行なうもので、様々な規格がある。容量の増大に伴い、インタフェースの高速化が求められているが、例えば、ある規格品においては、８端×６０ＭＨｚのパラレル伝送により、４８０Ｍｂｐｓの物理伝送レートが実現されている。メモリカード２０１Ｘを利用する場合、一般的に、電子機器１０１Ｘは、メモリカード２０１Ｘと電気的インタフェース９Ｘの接続を行なうために、スロット構造４Ｘを有する。スロット構造４Ｘは、メモリカード２０１Ｘに対する固定手段の機能も持つ。
【０１３４】
電気配線を介して信号伝送を行なうため、電子機器１０１Ｘには信号生成部１０７及び伝送路結合部１０８に代えて電気信号変換部１０７Ｘが設けられ、メモリカード２０１Ｘには信号生成部２０７及び伝送路結合部２０８に代えて電気信号変換部２０７Ｘが設けられている。電子機器１０１Ｘは、基板１０２の開口部１９２側の面に半導体チップ８０１を有する。半導体チップ８０１には、ＬＳＩ機能部１０４及び電気信号変換部１０７Ｚと同等の機能を組み込むことで双方向通信に対応する。メモリカード２０１Ｘは、基板２０２の一方の面に半導体チップ８０２を有する。半導体チップ８０２には、ＬＳＩ機能部２０４及び電気信号変換部２０７Ｚと同等の機能を組み込むことで双方向通信に対応する。
【０１３５】
電子機器１０１Ｘにおいて、電気信号変換部１０７Ｘは、メモリカード制御部１０６の論理制御データに対し電気的インタフェース９Ｘを介した電気信号伝送制御を行なう。一方、メモリカード２０１Ｘにおいて、電気信号変換部２０７Ｚは、電気的インタフェース９Ｘを介してアクセスされ、メモリカード制御部１０６から送信された論理制御データを得る。電子機器１０１Ｘとメモリカード２０１Ｘの間のスロット構造４Ｘは、電子機器１０１Ｘに対してメモリカード２０１Ｘの着脱を行なう構造であり、電気的インタフェース９Ｘの接続手段と、電子機器１０１Ｘとメモリカード２０１Ｘの固定手段の機能を持つ。
【０１３６】
図４（Ｂ）に示すように、スロット構造４Ｘは、筺体１９０の一部に弾性材１９９（例えばバネ機構）が設けられ、電子機器１０１Ｘ側の筺体１９０に、メモリカード２０１Ｘを開口部１９２から挿抜して固定可能な構成となっている。電子機器１０１Ｘとメモリカード２０１Ｘは、嵌合構造として、凹凸の形状構成を具備する。何れに凹形状構成を設け、何れに凸形状構成を設けるかは任意である。ここでは、図４（Ｂ）に示すように、電子機器１０１Ｘの筺体１９０に位置合わせ構造をなす凸形状構造体１９８Ｘ（出っ張り）を設け、図４（Ａ）に示すように、メモリカード２０１Ｘの筐体２９０に位置合わせ構造をなす凹形状構造体２９８Ｘ（窪み）を設けている。つまり、図４（Ｃ）に示すように、筺体１９０において、メモリカード２０１Ｘの挿入時に、凹形状構造体２９８Ｘの位置に対応する部分に凸形状構造体１９８Ｘが設けられている。
【０１３７】
図４（Ａ）に示すように、基板２０２の一辺には、筐体２９０の決められた箇所で外部機器としての電子機器１０１Ｘと接続するための接続端子２８０（信号ピン）が、筐体２９０の決められた位置に設けられている。接続端子２８０は、配線パターンや導電ビアを介して電気信号変換部２０７Ｚと接続されている。メモリカード２０１Ｘの接続端子２８０と対応するように、電子機器１０１Ｘには、接続端子２８０と接続される接続部１８０（コネクタ）が設けられる。電子機器１０１Ｘの筺体１９０にメモリカード２０１Ｘが挿入されたとき、接続部１８０のコネクタピンと接続端子２８０が機械的に接触されることで電気的な接続がとられるようになっている。これにより、メモリカード２０１Ｘが電子機器１０１Ｘと接続され、例えば、電力供給や入出力信号の伝達がなされる。
【０１３８】
ここで、電気的インタフェース９Ｘを採用する第１比較例の信号伝送装置１Ｚでは、“電気配線による信号伝送と無線伝送との対比”の項のi）〜iv）で述べた問題があるし、メモリカード２０１Ｘの端子をむき出しにする場合は静電気破壊の問題がある。
【０１３９】
これに対して、本実施形態の信号伝送装置１は、第１比較例の電気信号変換部１０７Ｘ及び気信号変換部２０７Ｚを、信号生成部１０７及び信号生成部２０７と伝送路結合部１０８及び伝送路結合部２０８に置き換えることで、電気配線ではなく電波（例えばミリ波）で信号伝送を行なう。メモリカード制御部１０６からメモリ制御部２０６に対する論理制御データは、ミリ波信号に変換され、ミリ波信号は伝送路結合部１０８及び伝送路結合部２０８間を誘電体伝送路９Ａを介して電波で伝送する。無線伝送のため、配線形状やコネクタの位置を気にする必要がなく、レイアウトに対する制限があまり発生しない。ミリ波による信号伝送に置き換えた信号については配線や端子を割愛できるので、ＥＭＣやＥＭＩの問題から解消されるし、静電気破壊の問題からも解消される。一般に、電子機器１０１Ａやメモリカード２０１Ａ内部で他にミリ波帯の周波数を使用している機能部は存在しないため、ＥＭＣやＥＭＩの対策が容易に実現できる。スロット構造４Ａにメモリカード２０１Ａを装着した状態での無線伝送であり固定位置間や既知の位置関係の信号伝送であるため、“電気配線による信号伝送と無線伝送との対比”の項の１）〜３）で述べた利点が得られる。特に、ミリ波信号を誘電体伝送路９Ａに閉じ込める構成を採れば、電波の放射や干渉を抑え、伝送効率の向上を効果的に図ることができるし、ミリ波通信とすることで、“電気配線による信号伝送と無線伝送との対比”の項のａ）〜ｄ）で述べた利点が得られる。例えば誘電体伝送路９Ａとしての金属導波管（例えば、断面形状が矩形或いは円形）を伝送する電磁波はＴＥ波或いはＴＭ波である。このとき、ミリ波信号は誘電体伝送路９Ａ内を特定のモード（例えばＴＥモード或いはＴＭモード）により伝送するので、減衰及び放射を抑えたミリ波信号伝送を行なうことが可能となるし、ミリ波の外部放射を抑える、ＥＭＣ対策がより楽になる等の利点も得られる。
【０１４０】
尚、電気配線を無線化しＵＷＢ（Ultra Wide Band ）により伝送するという手法が提案されている。例えば、特開２００１−１９５５５３号公報には、メモリカードへ無線インタフェースを適用する点が記載されている。通信には、２．４ギガヘルツ帯や５ギガヘルツ帯を使用するＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ等の規格が適用される。しかしながら、メモリカードに２．４ギガヘルツ帯や５ギガヘルツ帯の無線インタフェースを適用し、電気的インタフェースを介して電子機器からのデータアクセスを行なうとともに、無線インタフェースを介して異なる電子機器からのデータアクセスを行なうもので、本実施形態の信号伝送装置１とは異なる。特開２００７−２９９３３８号公報には、特開２００１−１９５５５３号公報の手法を発展させ、各種規格の複数の周波数帯域に対応したアンテナパターンをカードの平面上に単独または複数で設けることが記載されている。電気的インタフェースを排除し無線アクセスのみで構成する、つまり、無線インタフェースのみを持つメモリカードの構成についても言及している。しかしながら、特開２００７−２９９３３８号公報には、従来の電気インタフェースを代替することについては触れられておらず、本実施形態の信号伝送装置１とは異なる。又、特開２００１−１９５５５３号公報や特開２００７−２９９３３８号公報のように、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ等のＵＷＢを適用する規格に従ったのでは、搬送周波数が低く例えば映像信号を伝送するような高速通信に向かないし、アンテナが大きくなる等、サイズ上の問題がある。更に、伝送に使う周波数が他のベースバンド信号処理の周波数に近いため干渉し易いし、空間分割多重ができ難いという問題点がある。
【０１４１】
［第２比較例（構造）］
図５に示す第２比較例の電子機器は、複数の電子機器が一体となった状態での電子機器間で無線により信号伝送を行なう場合での適用例である。特に、一方の電子機器が他方の電子機器に装着されたときの両電子機器間の信号伝送への適用である。以下では高速・大容量のデータをミリ波帯で無線伝送する場合で説明する。
【０１４２】
メモリカード２０１Ｙの構造例（平面透視及び断面透視）が図５（Ａ）に示されている。電子機器１０１Ｙの構造例（平面透視及び断面透視）が図５（Ｂ）に示されている。 電子機器１０１Ｙのスロット構造４Ｙ（特に開口部１９２）にメモリカード２０１Ｙが挿入されたときの構造例（断面透視）が図５（Ｃ）に示されている。
【０１４３】
第１比較例と同様に、電子機器１０１Ｙとメモリカード２０１Ｙの間のスロット構造４Ｙは、電子機器１０１Ｙに対して、メモリカード２０１Ｙの着脱を行なう構造であり、電子機器１０１Ｙとメモリカード２０１Ｙの固定手段の機能を持つ。スロット構造４Ｙは、電子機器１０１Ｙの筺体１９０にメモリカード２０１Ｙ（その筐体２９０）を開口部１９２から挿抜して固定可能な構成となっている。
【０１４４】
スロット構造４Ｙのメモリカード２０１Ｙの端子との接触位置には受け側のコネクタ１８０が設けられる。無線伝送に置き換えた信号についてはコネクタ端子（コネクタピン）が不要である。電子機器１０１Ｙ側（スロット構造４Ｙ）において、ミリ波伝送に置き換えた信号についてもコネクタ端子を設けてもよい。この場合、スロット構造４Ｙに挿入された一般的な（第２比較例を適用していない）メモリカード２０１の場合には、従前のように電気配線により信号伝送を行なえる。
【０１４５】
図５（Ａ）に示すようにメモリカード２０１Ｙの筐体２９０に円筒状の凹形状構造体２９８Ｙ（窪み）を設け、図５（Ｂ）に示すように電子機器１０１Ｙの筺体１９０に円筒状の凸形状構造体１９８Ｙ（出っ張り）を設けている。
【０１４６】
メモリカード２０１Ｙは、基板２０２の一方の面に半導体チップ８０２を有する。半導体チップ８０２には、送信チップとして機能する半導体チップ１０３や受信チップとして機能する半導体チップ２０３と同等の機能を組み込むことで双方向通信に対応する。半導体チップ８０２には、無線信号伝送路９（誘電体伝送路９Ａ）と結合するための送受信端子２３２が設けられている。基板２０２の一方の面上には、送受信端子２３２と接続された基板パターンによる高周波信号伝送路２３４（例えばミリ波帯の高周波信号が伝送されるマイクロストリップライン）とアンテナ２３６（図ではパッチアンテナ）が形成されている。図示しないが、基板２０２のアンテナ２３６が配置される面と反対側の面にはバックプレーン（グランドパターン）が形成される。送受信端子２３２、高周波信号伝送路２３４、及びアンテナ２３６で、伝送路結合部２０８（図Ｒ１等参照）が構成される。
【０１４７】
筐体２９０は、基板２０２を保護するための覆いであり、少なくとも凹形状構造体２９８Ｙの部分は、ミリ波信号（ここではミリ波帯の電波）を伝送可能な比誘電率を有した誘電体素材を含む誘電体樹脂で構成される。凹形状構造体２９８Ｙの誘電体素材には、例えば、アクリル樹脂系、ウレタン樹脂系、エポキシ樹脂系等からなる部材が使用される。筺体２９０の少なくとも凹形状構造体２９８Ｙの部分の誘電体素材も無線信号伝送路９（例えばミリ波誘電体伝送路）を構成する。筐体２９０において、アンテナ２３６と同一面に凹形状構造体２９８Ｙが形成される。凹形状構造体２９８Ｙは、スロット構造４Ｙに対するメモリカード２０１Ｙの固定を行なうとともに、スロット構造４Ｙが具備する誘電体伝送路９Ａとのミリ波伝送（ミリ波帯の電波の伝送）の結合に対する位置合せを行なう。
【０１４８】
基板２０２の一辺には、筐体２９０の決められた箇所で電子機器１０１Ｙと接続するための接続端子２８０（信号ピン）が、筐体２９０の決められた位置に設けられている。メモリカード２０１Ｙの端子構造に関しては、ミリ波での信号伝送の対象となり得るもの（高速・大容量のデータ）は、図中に破線で示すように、それ用の従前の端子を取り外し、これらを除く低速・小容量の信号用や電源供給用に、従前の端子構造を一部に備える。
【０１４９】
図５（Ｂ）に示すように、電子機器１０１Ｙは、基板１０２の一方（開口部１９２側）の面上に半導体チップ８０１を有する。半導体チップ８０１には、送信チップとして機能する半導体チップ１０３や受信チップとして機能する半導体チップ２０３と同等の機能を組み込むことで双方向通信に対応する。半導体チップ８０１には、無線信号伝送路９（誘電体伝送路９Ａ）と結合するための送受信端子１３２が設けられている。基板１０２の一方の面上には、送受信端子１３２と接続された基板パターンによる高周波信号伝送路１３４（例えばミリ波帯の高周波信号が伝送されるマイクロストリップライン）とアンテナ１３６（図ではパッチアンテナ）が形成されている。図示しないが、基板１０２のアンテナ１３６が配置される面と反対側の面にはバックプレーン（グランドパターン）が形成される。送受信端子１３２、高周波信号伝送路１３４、及びアンテナ１３６で、伝送路結合部１０８が構成される。筺体１９０は、スロット構造４Ｙとして、メモリカード２０１Ｙが挿抜される開口部１９２が形成されている。筺体１９０には、メモリカード２０１Ｙが開口部１９２に挿入されたときに、凹形状構造体２９８Ｙの位置に対応する部分に、ミリ波閉じ込め構造（導波路構造）を持つ凸形状構造体１９８Ｙが形成され誘電体伝送路９Ａとなるように構成されている。
【０１５０】
パッチアンテナは、法線方向の指向性が鋭くないので、アンテナ１３６及びアンテナ２３６はオーバーラップ部分の面積がある程度大きくとれていれば多少ずれて配置されても、受信感度には影響を受けない。ミリ波通信においては、ミリ波の波長が数ｍｍと短いため、アンテナも小型で数ｍｍ角オーダーとなり、小型のメモリカード２０１内のような狭い場所にも簡単に設置が可能である。パッチアンテナの場合、基板中での波長をλｇとした場合、一辺の長さはλｇ／２と表される。例えば、比誘電率が３．５の基板１０２，２０２で、６０ＧＨｚのミリ波信号を使用する場合、λｇは２．７ｍｍ程度になり、パッチアンテナの一辺は１．４ｍｍ程度になる。
【０１５１】
アンテナ１３６を半導体チップ８０１内に形成する場合或いはアンテナ２３６を半導体チップ８０２内に形成する場合、例えば逆Ｆ型等、さらに小型のアンテナが求められる。因みに、逆Ｆ型アンテナは、無指向性であり、換言すると、基板の厚さ（法線）方向だけではなく平面方向にも指向性を持つので、無線信号伝送路９（誘電体伝送路９Ａ）との結合をとる伝送路結合部１０８や伝送路結合部２０８に反射板を設ける等の工夫をすることで伝送効率を向上させるとよい。
【０１５２】
筺体１９０には、メモリカード２０１Ｙが開口部１９２に挿入されたときに、凹形状構造体２９８Ｙの位置に対応する部分に、導波管構造の誘電体伝送路９Ａを構成するように凸形状構造体１９８Ｙが形成されている。本例では、凸形状構造体１９８Ｙ（誘電体伝送路９Ａ）は、誘電体導波管１４２を筒型の導体１４４内に形成することで構成されており、伝送路結合部１０８のアンテナ１３６に対して誘電体導波管１４２の中心が一致するように固定的に配置される。凹凸の嵌合構造に、アンテナ１３６とアンテナ２３６との間の結合を強化する構造として誘電体導波管１４２を設けている。誘電体導波管１４２（誘電体伝送路９Ａ）を設けることは必須ではなく、筺体１９０や筺体２９０の誘電体素材のままで無線信号伝送路９が構成されるようにしてもよい。
【０１５３】
誘電体導波管１４２の径、長さ、素材等のパラメータは、電磁波（この例ではミリ波帯の電波）を効率よく伝送可能なように決定される。素材としては、アクリル樹脂系、ウレタン樹脂系、エポキシ樹脂系、シリコーン系、ポリイミド系、シアノアクリレート樹脂系からなるもの等、比誘電率が２〜１０（好ましくは３〜６）程度、誘電正接が０．００００１〜０．０１（好ましくは０．００００１〜０．００１）程度の誘電体素材を用いるのがよい。ミリ波信号を誘電体伝送路９Ａに閉じ込めることで、伝送効率の向上を図ることができ、ミリ波の信号伝送が不都合なく行なえる。素材を適正に選択することで、導体１４４を設けなくてもよい場合もある。導体１４４の径は、メモリカード２０１Ｙの凹形状構造体２９８Ｙの径に対応するように構成される。導体１４４は、誘電体導波管１４２内に伝送されるミリ波の外部放射を抑える遮蔽材としての効果もある。
【０１５４】
図５（Ｃ）に示すように、スロット構造４Ｙの筺体１９０は開口部１９２からのメモリカード２０１Ｙの挿入に対し、凸形状構造体１９８Ｙ（誘電体伝送路９Ａ）と凹形状構造体２９８Ｙが凹凸状に接触するようなメカ構造を有する。凹凸構造が嵌合するときに、アンテナ１３６とアンテナ２３６が対向するとともに、その間に無線信号伝送路９として誘電体伝送路９Ａが配置される。
【０１５５】
以上の構成によって、メモリカード２０１Ｙとスロット構造４Ｙの固定が行なわれる。アンテナ１３６及びアンテナ２３６の間で、ミリ波信号を効率よく伝送するように、ミリ波伝送の結合に対する誘電体伝送路９Ａの位置合わせが実現される。つまり、電子機器１０１Ｙにおいては、凸形状構造体１９８Ｙの部分に伝送路結合部１０８（特にアンテナ結合部）が配置され、メモリカード２０１Ｙにおいては、凹形状構造体２９８Ｙの部分に伝送路結合部２０８（特にアンテナ結合部）が配置されるようにしている。凹凸が合致したときに、伝送路結合部１０８及び伝送路結合部２０８のミリ波伝送特性が高くなるように配置する。このような構成により、スロット構造４Ｙに対するメモリカード２０１Ｙの装着時に、メモリカード２０１Ｙの固定とミリ波信号伝送に対する位置合せを同時に行なうことが可能となる。メモリカード２０１Ｙにおいては、誘電体伝送路９Ａとアンテナ２３６の間に筐体２９０を挟むが、凹形状構造体２９８Ｙの部分の素材が誘電体素材であるのでミリ波の伝送に大きな影響を与えるものではない。この点は、誘電体導波管１４２を凸形状構造体１９８Ｙの部分に設けずに筺体１９０の誘電体素材のままとしておいた場合でも同様で、筐体１９０や筐体２９０の誘電体素材によりアンテナ１３６及びアンテナ２３６間に無線信号伝送路９（誘電体伝送路９Ａ）が構成される。
【０１５６】
スロット構造４Ｙに対するメモリカード２０１Ｙの装着時に、メモリカード２０１Ｙの固定と位置合せを同時に行なう。凹凸形状の嵌合にガタがあっても、アンテナ１３６及びアンテナ２３６が遮蔽材（囲い：導体１４４）の外に出ないような大きさに設定すればよく、凹凸形状構成の平面形状は、図のように円形であることは必須ではなく、三角や四角等任意である。
【０１５７】
第２比較例の電波伝送構造によれば、メモリカード２０１Ｙがスロット構造４Ｙに装着されたときに、伝送路結合部１０８及び伝送路結合部２０８（特にアンテナ１３６及びアンテナ２３６）間に誘電体導波管１４２を具備する誘電体伝送路９Ａを介在させる構成を採用している。ミリ波信号を誘電体伝送路９Ａに閉じ込めることで高速信号伝送の効率向上を図ることができる。考え方としては、カード装着用のスロット構造４Ｙの嵌合構造（凸形状構造体１９８，凹形状構造体２９８）の部分以外の所でアンテナ１３６とアンテナ２３６を対向させるように無線信号伝送路９（誘電体伝送路９Ａ）を形成することもできる。しかしながらこの場合は位置ずれによる影響がある。それに対して、カード装着用のスロット構造４Ｙの嵌合構造に無線信号伝送路９を設けることで位置ずれによる影響を抑制できる。
【０１５８】
［第２比較例（電界移行）］
図６には第２比較例の電子機器に適用される第２比較例の電波伝送構造の詳細が示されている。ここで、図６（Ａ）は、第２比較例の電波伝送構造の簡易ブロック図であり、図６（Ｂ）は、第２比較例の電波伝送構造における電波の伝搬の仕方（電界移行）を説明する図である。
【０１５９】
図６（Ａ）に示すように、第２比較例の電子機器は、スロット構造４Ｙの部分について簡潔に記載すると先ず、電子機器１０１Ｙ側に半導体チップ８０１と接続される伝送路結合部１０８が設けられ、この伝送路結合部１０８と一体化して誘電体導波管１４２が形成された凸形状構造体１９８を備える。そして、メモリカード２０１Ｙ側に半導体チップ８０２と接続される伝送路結合部２０８が設けられる。伝送路結合部１０８の誘電体導波管１４２と対向する部分にはアンテナ１３６が配置されている。伝送路結合部２０８の誘電体導波管１４２と対向する部分にはアンテナ２３６が配置され、この対向部分がスロット構造４における装着部（図５に示したスロット構造４Ｙの開口部１９２に対してメモリカード２０１Ｙを着脱する際の嵌合部分）となる。
【０１６０】
第２比較例の電波伝送構造は、メモリカード２０１Ｙを開口部１９２に対して着脱する構造であり、装着部分でアンテナ２３６と誘電体導波管１４２とが電磁結合する構造となるので、結合部分にモード変換を伴うため、可動ずれや筐体による隙間に対して伝送特性が大きく変動する。伝送特性の変動による通信品質の低下が許容範囲内であればいいが、許容範囲外となる場合はその対処が必要となる。
【０１６１】
例えば、図６（Ｂ）には、アンテナ２３６としてのパッチアンテナと誘電体導波管１４２としての円形導波管とを用いた場合の結合における電界の移行の様子が示されている。メモリカード２０１の高周波信号伝送路２３４としてのマイクロストリップラインにおいては、高周波信号が準ＴＥＭモードで伝送される。一方、円形導波管（誘電体導波管１４２）内では、伝送路結合部２０８のアンテナ２３６（パッチアンテナ）から発せられた電磁波（電波）がＴＥモードで伝送される。そのため、伝送路結合部２０８（のアンテナ２３６）と円形導波管（誘電体導波管１４２）との間の部分では、準ＴＥＭモードからＴＥモードへと電界の向きが変わり、モードが不安定な状態である。このような“モードが不安定な状態”では、メモリカード２０１Ｙ側とスロット構造４Ｙ側との可動部やメモリカード２０１Ｙの筐体２９０による隙間によって、アンテナ２３６（パッチアンテナ）と円形導波管（誘電体導波管１４２）の相対位置がずれると結合性が悪化し、反射や通過の特性が劣化する。例えば、ミリ波帯での無線伝送の場合、０．１ミリメートル程度のずれによっても伝送特性が変動するのでメカ精度的に厳しい。その対処としては、例えば、勘合構造により、位置合わせ精度を向上する（この例ではずれを０．１ミリメートル未満に抑える）ことが考えられるが、筐体や導波管構造に複雑な加工を伴う難点がある。
【０１６２】
因みに、電子機器１０１の高周波信号伝送路１３４としてのマイクロストリップラインにおいては、高周波信号が準ＴＥＭモードで伝送される。一方、円形導波管（誘電体導波管１４２）内では、伝送路結合部１０８のアンテナ１３６（パッチアンテナ）から発せられた電磁波（電波）がＴＥモードで伝送される。そのため、伝送路結合部１０８（のアンテナ１３６）と円形導波管（誘電体導波管１４２）との間の部分では、準ＴＥＭモードからＴＥモードへと電界の向きが変わり、モードが不安定な状態である。ここで、円形導波管（誘電体導波管１４２）と伝送路結合部１０８（のアンテナ１３６）との関係は、実質的に両者が一体化されているので、位置ずれは製造時のばらつきを起因とするもののみと考えてよい。円形導波管（誘電体導波管１４２）と伝送路結合部１０８（のアンテナ１３６）との対向部分は実質的に固定されるから、固定部分において“モードが不安定な状態”で結合する構造である。誘電体導波管１４２とアンテナ１３６との間の隙間に“モードが不安定な状態”が存在するが、この隙間部分は固定されているので、円形導波管（誘電体導波管１４２）と伝送路結合部１０８（のアンテナ１３６）との相対位置がずれることはなく、メモリカード２０１側とは異なり、結合性の悪化や反射や通過の特性が劣化する虞れはない。
【０１６３】
［第２比較例の問題対策］
そのため、複雑な嵌合構造を有することなく、可動ずれや筐体による隙間に対しても、伝送特性が大きく変動劣化しない伝送構造とすることが求められる。そのような電波伝送構造とするには、導波路（導波管）の断面を介して無線伝送を行なう手法を適用すればよい。導波管断面の中継部分（導波路接合部）においては、伝送モードが同一なので電磁波の移行が容易であり、ずれや隙間に対して伝送特性の劣化を小さくすることができる。
【０１６４】
例えば、導波管の一部を電子機器の回路基板側に取り込み、導波管同士が対向するように配置すればよい。導波管の一部を電子機器の回路基板側に取り込むに当たっては、例えば、回路基板上に導波管の外周をなす導体を接着、固定するとよい。或いは、回路基板そのものに導波管をなす導体をパターン形成することで、導波管と伝送路結合部（のアンテナ）とを回路基板に一体形成してもよい。
【０１６５】
このような伝送構造は、電子機器同士を装着した際に、導波路の断面同士が近接することで導波路接合部（導波管接合部）を形成し、これによって無線伝送が実現される。導波管の断面を介して電波を非接触で伝送する構造となり、装着構造における対向部分（電磁界結合部）では同じ伝送モードで電波を結合する手法を採ることができる。非接触の装着部に対して、伝送路結合部と導波管とを一体化することで、導波管の断面で伝送を結合できる。伝送モードが接合の前後で変わらないので、可動部に隙間やずれがあっても、電磁界の移行がし易く、電波が伝わり易くなる。このような考え方は、導波管の断面形状が円形に限らず、方形形状やその他の形状でも同様に適用でき、電波（この例ではミリ波）を通すカットオフ周波数を与える形状であればよい。
【０１６６】
電子機器の回路基板側に取り込まれた導波管の一部と伝送路結合部（のアンテナ）との関係は、実質的に導波管と伝送結合部とが一体化されたものとなるので、位置ずれは製造時のばらつきを起因とするもののみと考えてよい。導波管の一部と伝送路結合部（のアンテナ）との対向部分は実質的に固定されるから、固定部分において“モードが不安定な状態”で結合する構造となり、可動部分において“モードが不安定な状態”で結合するということが解消される。一方、導波管同士の対向部分では、同じモードで結合されるから、可動部分において“モードが不安定な状態”で結合するということが解消される。つまり、伝送モード（この例ではＴＥモード）が接合の前後で変わらないので、可動部に隙間やずれがあっても、電界の移行がし易く、電波が伝わり易くなる。このような考え方は、導波管の断面形状が円形に限らず、方形形状やその他の形状でも同様に適用でき、電波（この例ではミリ波）を通すカットオフ周波数を与える形状であればよい。
【０１６７】
［本実施形態（電界移行）］
図７には、そのような伝送構造を持つ本実施形態の電波伝送構造の詳細が示されている。ここで、図７（Ａ）（図７（Ａ１）及び図７（Ａ２）は、本実施形態の電波伝送構造の簡易ブロック図であり、図７（Ｂ）は、本実施形態の電波伝送構造における電波の伝搬の仕方（電界移行）を説明する図である。
【０１６８】
図７（Ａ１）に示す第１例の電波伝送構造は、導波管の両側について、その一部を電子機器の回路基板側に取り込み、導波管同士が対向するように配置する形態である。スロット構造４の部分について簡潔に記載すると先ず、電子機器１０１側に半導体チップ８０１と接続される伝送路結合部１０８が設けられ、この伝送路結合部１０８と一体化して導波管１４６（導波管１４６の外周をなす導体１４７）が形成されている。誘電体導波管１４２と同様に、導波管１４６は導体１４７の内部を誘電体素材で埋め込むとよい。伝送路結合部１０８の導波管１４６と対向する部分にはアンテナ１３６が配置されている。一方、メモリカード２０１側に半導体チップ８０２と接続される伝送路結合部２０８が設けられ、伝送路結合部２０８と一体化して導波管２４６（導波管２４６の外周をなす導体２４７）が形成されている。誘電体導波管１４２と同様に、導波管２４６は導体２４７の内部を誘電体素材で埋め込むとよい。伝送路結合部２０８の導波管２４６と対向する部分にはアンテナ２３６が配置されている。誘電体導波管１４２の電子機器１０１側と導波管１４６とが対向し、誘電体導波管１４２のメモリカード２０１側と導波管２４６とが対向するようにし、それぞれの対向部分（電磁界結合部１５０_1、電磁界結合部１５０_2）が電子機器間の装着部分となるようにする。つまり、第１例の場合は、装着部分を誘電体導波管１４２の両端に配置することのできる電波伝送構造である。
【０１６９】
図７（Ａ２）に示す第２例の電波伝送構造は、導波管の片側（この例ではメモリカード２０１側）についてのみ、その一部を電子機器の回路基板側に取り込み、導波管同士が対向するように配置する形態である。つまり、第１例をベースに、誘電体導波管１４２のメモリカード２０１側のみに、導波管同士が対向する構造を配置している。電子機器１０１側については第２比較例と同様の構造にしている。誘電体導波管１４２のメモリカード２０１側は図７（Ａ１）に示した本実施形態の電波伝送構造であり、誘電体導波管１４２の電子機器１０１側は図６（Ａ）に示した第２比較例の電波伝送構造であり、何れも前述の通りであるので、その詳細説明は割愛する。
【０１７０】
図７（Ｂ）には、図７（Ａ２）に示した第２例について、アンテナ２３６としてのパッチアンテナと誘電体導波管１４２としての円形導波管とを用いた場合の結合における電界の移行の様子が示されている。メモリカード２０１の基板２０２側に導波管２４６が実質的に誘電体導波管１４２の一部として取り込まれている。図示した例は、筐体２９０に導波管２４６の外周をなす導体２４７を接着、固定している。導体２４７の内部は誘電体導波管１４２と同様に、アクリル樹脂系、ウレタン樹脂系、エポキシ樹脂系、シリコーン系、ポリイミド系、シアノアクリレート樹脂系からなるもの等、比誘電率が２〜１０（好ましくは３〜６）程度、誘電正接が０．００００１〜０．０１（好ましくは０．００００１〜０．００１）程度の誘電体素材を充填するとよい。
【０１７１】
メモリカード２０１の高周波信号伝送路２３４としてのマイクロストリップラインにおいては、高周波信号が準ＴＥＭモードで伝送される。導波管２４６内では、伝送路結合部２０８のアンテナ２３６（パッチアンテナ）から発せられた電磁波（電波）がＴＥモードで伝送される。そのため、伝送路結合部２０８（のアンテナ２３６）と導波管２４６との間の部分では、準ＴＥＭモードからＴＥモードへと電界の向きが変わり、モードが不安定な状態である。ここで、筐体２９０と基板２０２とは予め定められた位置関係を保つように固定される。したがって、導波管２４６と伝送路結合部２０８（のアンテナ２３６）との関係は、実質的に両者が一体化されているので、位置ずれは製造時の取付けばらつきを起因とするもののみと考えてよい。導波管２４６と伝送路結合部２０８（のアンテナ２３６）との対向部分は実質的に固定されるから、固定部分において“モードが不安定な状態”で結合する構造である。導波管２４６とアンテナ２３６との間の隙間に“モードが不安定な状態”が存在するが、この隙間部分は固定されているので、導波管２４６と伝送路結合部２０８（のアンテナ２３６）との相対位置がずれることはなく、電子機器１０１側と同様に、結合性の悪化や反射や通過の特性が劣化する虞れはない。
【０１７２】
誘電体導波管１４２と導波管２４６とが対向する電磁界結合部１５０においては、各導波管の断面を介して電波を非接触で伝送する構造となり、同じ伝送モードで電波が結合される。電磁界結合部１５０を伝送モードが共通の電波が伝送するので、電磁界結合部１５０が可動部となって隙間やずれがあっても、電界の移行がし易く電波が伝わり易い。
【０１７３】
＜具体的な適用例＞
以下、具体的な適用例を示す。
【実施例１】
【０１７４】
図８は、本実施形態の第２例の電波伝送構造（図７（Ａ２））が適用された実施例１の電子機器を説明する図である。メモリカード２０１Ｃの構造例（平面透視及び断面透視）が図８（Ａ）に示されている。電子機器１０１Ｃの構造例（平面透視及び断面透視）が図８（Ｂ）に示されている。電子機器１０１Ｃのスロット構造４Ｃ（特に開口部１９２）にメモリカード２０１Ｃが挿入されたときの構造例（断面透視）が図８（Ｃ）に示されている。
【０１７５】
実施例１の電子機器（の全体）は、第２比較例と同様に、電子機器１０１Ｃとメモリカード２０１Ｃの間のスロット構造４Ｃは、電子機器１０１Ｃに対して、メモリカード２０１Ｃの着脱を行なう構造であり、電子機器１０１Ｃとメモリカード２０１Ｃの固定手段の機能を持つ。スロット構造４Ｃは、電子機器１０１Ｃの筺体１９０にメモリカード２０１Ｃ（その筐体２９０）を開口部１９２から挿抜して固定可能な構成となっている。以下、第２比較例との相違点に着目して説明する。
【０１７６】
実施例１の電子機器（の全体）は、導波管の一部分をメモリカード２０１Ｃ側に具備する形態、つまり、メモリカード２０１の基板２０２における誘電体導波管１４２側の面上に、導波管１４６を構成する導体を固定する形態である。メモリカード２０１Ｃ側において、伝送路結合部２０８のアンテナ２３６（パッチアンテナ）の下面に誘電体導波管１４２と同径のリング状の導体２４７（導体リング）が接着、固定されている。アンテナ２３６は基板２０２上にパターン形成されたパッチアンテナであり、筐体２９０と基板２０２との隙間に、導波管２４６を形成する導体２４７が配置されている。導波管２４６と伝送路結合部２０８（のアンテナ２３６）とが一体化され、導波管２４６と誘電体導波管１４２の断面同士で電波が結合される。この際、基板２０２と筐体２９０の隙間に導波管２４６を配置することで、筐体内に埃等が入り込むのを防止しつつ、２つの導波路の長手方向の断面同士が相対して電波同士を結合する結合部を配置できるようにしている。
【０１７７】
このような構造では、筐体２９０に嵌合構造（凹形状構造体２９８）が不要になる。尚、一般的なスロット構造と同様にメモリカード２０１Ｃにも、図中に破線で示すように、メモリカード２０１Ａの装着状態を嵌合構造により規定する位置規定部として凹凸形状の構造を持たせてもよい。因みに、筐体２９０に嵌合構造（凹形状構造体２９８）を設けない場合でも、電子機器１０１Ｃ側は、必須ではないが、汎用のメモリカード２０１との互換性を考慮して、凸形状構造体１９８を設け、この部分に誘電体導波管１４２を形成する。後述の実施例２と同様に、汎用のメモリカード２０１との互換性を考慮せず、電子機器１０１Ｃ側についても、筐体１９０に嵌合構造（凸形状構造体１９８）を設けない構成にしてもよい。
【０１７８】
実施例１の電波伝送構造によれば、メモリカード２０１Ｃがスロット構造４Ｃに装着されたときに、アンテナ１３６とアンテナ２３６との間に、誘電体導波管１４２と導波管２４６とを具備する誘電体伝送路９Ａを介在させる構成となる。アンテナ１３６と導波管１４６との間並びにアンテナ２３６と導波管２４６との間の位置関係は固定されるので、それらの相対位置がずれることはなく、結合性の悪化や反射や通過の特性が劣化する虞れはない。誘電体導波管１４２と導波管２４６との間の導波管断面の中継部分（導波路接合部）に、可動部である電磁界結合部１５０が形成されるが、この電磁界結合部１５０においては、伝送モードが同一なので電磁波の移行が容易であり、ずれや隙間に対して伝送特性の劣化を小さくすることができ、位置ずれによる影響を確実に排除できる。
【実施例２】
【０１７９】
図９〜図１０は、本実施形態の第２例の電波伝送構造（図７（Ａ２））が適用された実施例２の電子機器を説明する図である。メモリカード２０１Ｄの構造例（平面透視及び断面透視）が図９（Ａ）に示されている。電子機器１０１Ｄの構造例（平面透視及び断面透視）が図９（Ｂ）に示されている。電子機器１０１Ｄのスロット構造４Ｄ（特に開口部１９２）にメモリカード２０１Ｄが挿入されたときの構造例（断面透視）が図９（Ｃ）に示されている。メモリカード２０１Ｄに適用された伝送路結合部２０８及び電子機器１０１Ｄに適用された伝送路結合部１０８の構造（断面透視）の詳細が図１０に示されている。以下、実施例１との相違点に着目して説明する。
【０１８０】
実施例２の電子機器（の全体）は、回路基板そのものに導波管をなす導体をパターン形成することで、導波管と伝送路結合部（のアンテナ）とを回路基板に一体形成する形態である。基板内の導波管と基板上の伝送結合構造とが一体化される。メモリカード２０１の基板２０２内において、その厚さ方向に、導波管１４６を構成する導体を形成する形態である。図１０に示すように、メモリカード２０１Ｄ側において、基板２０２として多層プリント基板を使用している。第１層Ｌ１（の第２層Ｌ２とは反対側の面）に高周波信号伝送路２３４（例えばマイクロストリップライン）を形成し、第２層Ｌ２のアンテナ２３６と対向する部分を囲むように導波管２４６をなす誘電体導波管１４２の径に合わせた導体２４７_1（リングパターン）を形成している。又、導体２４７_1の内部に、反射板２４９を形成することで、広帯域化を実現する。第２層Ｌ２（の第１層Ｌ１側の面）には、アンテナ２３６（パッチアンテナ）をパターン形成し、アンテナ２３６を囲むように導波管２４６をなす誘電体導波管１４２の径に合わせた導体２４７_2（リングパターン）を形成している。導体２４７_2（リングパターン）の外側は、高周波信号伝送路２３４（例えばマイクロストリップライン）の接地（ＧＮＤ）導体を形成している。アンテナ２３６は、第１層Ｌ１の高周波信号伝送路２３４の伝送路端で電磁結合する。第３層Ｌ３（の第２層Ｌ２側の面）には、第２層Ｌ２のアンテナ２３６と対向する部分を囲むように導波管２４６をなす誘電体導波管１４２の径に合わせた導体２４７_3（リングパターン）を形成し、第４層Ｌ４（の第３層Ｌ３側の面）には、第２層Ｌ２のアンテナ２３６と対向する部分を囲むように導波管２４６をなす誘電体導波管１４２の径に合わせた導体２４７_4（リングパターン）を形成している。第１層Ｌ１、第２層Ｌ２、第３層Ｌ３、第４層Ｌ４に誘電体導波管１４２の径に合わせた導体２４７（リングパターン）を形成し、貫通ビア２４８で第１層Ｌ１〜第４層Ｌ４を接続する。これにより導波管２４６を形成する。導波管２４６と伝送路結合部２０８（のアンテナ２３６）とが一体化され、導波管２４６と誘電体導波管１４２の断面同士で電波が結合される。伝送路結合部２０８側については、導波管２４６との結合構造を基板２０２上で形成する構造であり、広帯域化と量産性に優れた構造になる。
【０１８１】
尚、このような構造では、筐体２９０に嵌合構造（凹形状構造体２９８）が不要になる。因みに、電子機器１０１Ｄ側は、汎用のメモリカード２０１との互換性を考慮せず、筐体１９０に嵌合構造（凸形状構造体１９８）を設けていない。その代わりに、誘電体導波管１４２をなすように（詳しくは誘電体導波管１４２に代えて）、回路基板そのものに導波管１４６をなす導体１４７をパターン形成することで、導波管１４６と伝送路結合部１３４（のアンテナ１３６）とを回路基板に一体形成している。各層の配置態様はメモリカード２０１側と同様であり、参照子を１００番台で示す。電子機器１０１Ｄ側についても、誘電体導波管１４２をなす導波管１４６との結合構造を基板１０２上で形成する構造であり、広帯域化と量産性に優れた構造になる。
【０１８２】
メモリカード２０１Ｄ側とスロット構造４Ｄ側とで、第４層Ｌ４同士が対向するように配置し、その間を筐体１９０及び筐体２９０を介して電波（この例ではミリ波）を伝送する。電子機器１０１Ｄ及びメモリカード２０１Ｄの双方について嵌合構造が不要であり、装置構成が簡単になるとともに薄型化が可能になる。このような実施例２の電波伝送構造でも、実施例１と同様の作用効果が得られる。
【０１８３】
［実施例１及び実施例２の変形例］
実施例１及び実施例２では、４層基板を使用しているが、回路基板内でその厚さ方向に導波路を形成できればよく、その層数は“４”に限定されない。層数、各層の厚さ、材質等の諸元は、伝送される電波の周波数において、結合ロスができるだけ少ないように適宜選定すればよい。場合によっては、多層基板とすることなく、単層基板の両面を使って導波管２４６や誘電体導波管１４２を形成してもよい。
【０１８４】
実施例１では、誘電体導波管１４２や導波管２４６は、外部導体をなす導体１４４や導体２４７の内部を誘電体素材で埋め込んだが、誘電体素材を埋め込まずに周囲が遮蔽材としての導体（導体１４４や導体２４７）で囲まれ内部が中空の中空導波路にしてもよい。このような構造の中空導波路は、囲いによってミリ波が中空導波路の中に閉じ込められるため、ミリ波の伝送損失が少なく効率的に伝送できる、ミリ波の外部放射を抑える、ＥＭＣ対策がより楽になるなどの利点が得られる。
【０１８５】
実施例１及び実施例２では、１つの誘電体導波管１４２と導波管２４６の系統に、アンテナ対（アンテナ１３６とアンテナ２３６の組）を１組設けたが、アンテナ対を複数設けてもよい。又、アンテナ１３６は１つでアンテナ２３６を複数にすることで、複数のアンテナ２３６が１つのアンテナ１３６から発せられたミリ波を同時に受信する同報通信を行なってもよいし、受信側の搬送周波数を異ならせることで選択的な受信を行なってもよい。逆に、アンテナ２３６は１つでアンテナ１３６を複数にし、何れか１つのアンテナ１３６から選択的に送信を行なってもよい。何れの場合も、アンテナ１３６やアンテナ２３６のそれぞれに対応して半導体チップ１０３或いは半導体チップ２０３が設けられる。
【０１８６】
実施例１及び実施例２では、アンテナ１３６、誘電体導波管１４２、導波管２４６、アンテナ２３６の系統を１つ設けていたが、これを複数系統設けて、空間分割多重を適用してもよい。導波構造が独立であるから、ミリ波干渉を防ぐことができ、送受信に同じ周波数の搬送信号を用いてミリ波伝送を独立して行なうことができる。即ち、空間分割多重によって、同一周波数帯域を同一時間に使用することができるため、通信速度を増加できるし、信号伝送を同時に行なう双方向通信の同時性を担保できる。複数系統のミリ波信号伝送路を構成することにより、全二重の伝送が可能となり、データ送受信の効率化を図ることができる。
【０１８７】
又、メモリカード２０１においてアンテナ２３６を基板２０２の各面に対向して配置し、それに対応してスロット構造４は、開口部１９２の両側の内面に各別の基板１０２を設け、各基板上にアンテナ１３６を配置してもよい。この場合にも、空間分割多重が適用され、同一周波数帯域を同一時間に使用することができるため、通信速度を増加できるし、信号伝送を同時に行なう双方向通信の同時性を担保できる。複数系統の無線信号伝送路９を構成することにより、全二重の伝送が可能となり、データ送受信の効率化を図ることができる。この変形例は、レイアウト上の制約から基板の同一面に複数のアンテナを配置するスペースを確保できないときに有効な手法である。
【実施例３】
【０１８８】
図１１は、本実施形態の第２例の電波伝送構造（図７（Ａ２））が適用された実施例３の電子機器を説明する図である。メモリカード２０１Ｅの構造例（平面透視及び断面透視）が図１１（Ａ）に示されている。電子機器１０１Ｅの構造例（平面透視及び断面透視）が図１１（Ｂ）に示されている。電子機器１０１Ｅのスロット構造４（特に開口部１９２）にメモリカード２０１Ｅが挿入されたときの構造例（断面透視）が図１１（Ｃ）に示されている。電子機器１０１Ｅとメモリカード２０１Ｅとで電子機器の全体が構成される。
【０１８９】
実施例３は、図２に示した信号インタフェースを適用するものであり、パワー伝送を要する電源に関しても無線で伝送する。つまり、第２通信装置２００Ｂ側で使用する電力を無線により第１通信装置１００Ｂから供給する構成を追加している。図は、実施例１に対する変形例で示している。以下、実施例１との相違点に着目して説明する。
【０１９０】
各基板２０２の一辺には、筐体２９０の決められた箇所で電子機器１０１Ｅと接続するための接続端子２８０が決められた位置に設けられている。メモリカード２０１Ｅは、低速・小容量の信号用に、従前の端子構造を一部に備える。非接触伝送に置換した電力供給用及びミリ波での信号伝送の対象となり得るものは、図中に破線で示すように、端子を取り外している。
【０１９１】
非接触電力伝送に対応するべく、半導体チップ８０１には給電電源部を組み込み、半導体チップ８０２には受電電源部及び基準信号生成部を組み込む。半導体チップ８０１を搭載した基板１０２に導体パターンコイルの送電素子４１３を配置し、半導体チップ８０２を搭載した基板２０２に導体パターンコイルの受電素子４２３を配置する。
【０１９２】
基板２０２には直流電源を配置せず、基板１０２の送電素子４１３から基板２０２の受電素子４２３に非接触電力伝送を適用して電力供給を行なう。このとき、好ましくは、非接触電力伝送は単一キャリアのみとし、データ伝送は非接触電力伝送用の単一キャリアの周波数とは異なる周波数帯で行なうことで広帯域幅を確保するとともに、データ伝送への非接触電力伝送に起因するノイズ等の干渉を防止する。アンテナ１３６とアンテナ２３６との間や受電素子４１３と送電素子４２３の間には、筐体２９０や基板２０２を挟むが、それらは誘電体素材であるので、非接触電力伝送やミリ波帯での無線伝送に与える影響は少ない。
【実施例４】
【０１９３】
図１２は、本実施形態の第２例の電波伝送構造（図７（Ａ２））が適用された実施例４の電子機器を説明する図であり、特に、装着構造の変形例を説明するものである。電子機器１０１Ｈは、その筺体１９０の一部が、カードを載置する平面状の台（載置台５Ｈと称する）として機能するように構成されている。載置台５Ｈは、メモリカード２０１Ｈが装着される装着構造の一例である。その規定位置にメモリカード２０１Ｈが載置された状態が、前記の各例の「装着」の状態と同じになる。つまり、このような態様も、メモリカード２０１Ｈが電子機器１０１Ｈの装着構造に装着されたものとなる。
【０１９４】
載置台５Ｈの下部の筺体１９０内には半導体チップ８０１が収容されており、ある位置にはアンテナ１３６が設けられている。アンテナ１３６と対向する筺体１９０の部分には、内部の伝送路が誘電体素材で構成された誘電体伝送路９Ａとし、その外部が導体１４４で囲まれた誘電体導波管１４２が設けられている。誘電体導波管１４２（誘電体伝送路９Ａ）を設けることは必須ではなく、筺体１９０の誘電体素材のままで無線信号伝送路９が構成されてもよい。これらの点は前述の他の構造例と同様である。
【０１９５】
筺体１９０には、メモリカード２０１Ｈの載置位置を規定するべく、メモリカード２０１Ｈの置かれる位置を規定する壁面が形成されるようにする。たとえば、メモリカード２０１Ｈの１つの角２０１ａを規定するべく、載置位置の筐体１９０に角１０１ａをなす２つの辺縁１０１ｂ及び辺縁１０１ｃが立ち上がって壁面をなしている。メモリカード２０１Ｈが載置台５Ｈに置かれるときにはその壁面（辺縁１０１ｂ及び辺縁１０１ｃ）に突き当てられること（壁面突当て方式と称する）を原則とする。
【０１９６】
図示しないが、非接触電力伝送に対応するための構成は実施例３と同様であり、半導体チップ８０１には給電電源部を組み込み、半導体チップ８０２には受電電源部及び基準信号生成部を組み込む。半導体チップ８０１を搭載した基板１０２に導体パターンコイルの送電素子を配置し、半導体チップ８０２を搭載した基板２０２に導体パターンコイルの受電素子を配置する。
【０１９７】
このような構成により、載置台５Ｈに対するメモリカード２０１Ｈの搭載（装着）時に、メモリカード２０１Ｈのミリ波信号伝送に対する位置合せ行なうことが可能となる。アンテナ１３６とアンテナ２３６との間や受電素子４１３と送電素子４２３の間には、筐体１９０及び筐体２９０や基板２０２を挟むが、それらは誘電体素材であるので、非接触電力伝送やミリ波帯での無線伝送に与える影響は少ない。
【０１９８】
実施例４においては、メモリカード２０１Ｈが載置台５Ｈの規定位置に装着されたときに、伝送路結合部１０８と伝送路結合部２０８（特にアンテナ１３６とアンテナ２３６）の間に誘電体伝送路９Ａを介在させる構成を採用している。ミリ波信号を誘電体伝送路９Ａに閉じ込めることで高速信号伝送の効率向上を図ることができる。
【０１９９】
嵌合構造という考え方を採っていないが、壁面突当て方式により、位置ズレによる影響を載置台５Ｈの角１０１ａに突き当てられるように置かれたときに、アンテナ１３６とアンテナ２３６が対向するようにしているので、位置ズレによる影響を確実に排除できる。
【０２００】
図示を割愛するが、載置台５Ｈの下部に複数のアンテナ１３６を平面状に併設し、本番の信号伝送に先立ち、メモリカード２０１Ｈのアンテナ２３６から検査用のミリ波信号を送出し、最も受信感度の高いアンテナ１３６を選択するようにしてもよい。こうすることで、装置構成は若干複雑になるが、導波管２４６を適用したメモリカード２０１Ｈを用いるだけの場合よりも、メモリカード２０１Ｈの載置台５Ｈへの載置位置（装着位置）を気にしなくてもよくなる。
【実施例５】
【０２０１】
図１３は、本実施形態の第２例の電波伝送構造（図７（Ａ２））が適用された実施例５の電子機器を説明する図である。第１の電子機器の一例として携帯型の画像再生装置２０１Ｋを備えるとともに、画像再生装置２０１Ｋが搭載される第２（本体側）の電子機器の一例として画像取得装置１０１Ｋを備えている。画像取得装置１０１Ｋと画像再生装置２０１Ｋとで電子機器の全体が構成される。画像取得装置１０１Ｋには、画像再生装置２０１Ｋが搭載される載置台５Ｋが筐体１９０の一部に設けられている。載置台５Ｋに代えてスロット構造４にしてもよい。一方の電子機器が他方の電子機器に装着されたときの両電子機器間において、無線により信号伝送を行なうという点では前述の各実施例と同じである。以下では、実施例４との相違点に着目して説明する。
【０２０２】
画像取得装置１０１Ｋは概ね直方体（箱形）の形状をなしており、もはやカード型とは言えない。画像取得装置１０１Ｋとしては、例えば動画データを取得するものであればよく、例えばデジタル記録再生装置や地上波テレビ受像機が該当する。画像再生装置２０１Ｋには、アプリケーション機能部として、画像取得装置１０１Ｋ側から伝送されてくる動画データを記憶する記憶装置や、記憶装置から動画データを読み出して表示部（例えば液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置）にて動画を再生する機能部が設けられる。構造的には、メモリカード２０１Ｂを画像再生装置２０１Ｋに置き換え、電子機器１０１Ｅを画像取得装置１０１Ｋに置き換えたと考えればよい。
【０２０３】
載置台５Ｋの下部の筺体１９０内には、例えば第２例（図１１）と同様に、半導体チップ８０１が収容されており、ある位置にはアンテナ１３６が設けられている。アンテナ１３６と対向する筺体１９０の部分には、無線信号伝送路９として誘電体素材により誘電体伝送路９Ａが構成されるようにしてある。載置台５Ｋに搭載される画像再生装置２０１Ｋの筺体２９０内には、基板２０２を有し、基板２０２の一方の面に半導体チップ８０２を有するとともに半導体チップ８０２と接続されるアンテナ２３６が形成されている。アンテナ２３６と対向する筺体２９０の部分は、誘電体素材により無線信号伝送路９（誘電体伝送路９Ａ）が構成されるようにしてある。
【０２０４】
図示しないが、非接触電力伝送に対応するための構成は実施例３と同様であり、半導体チップ８０１には給電電源部を組み込み、半導体チップ８０２には受電電源部及び基準信号生成部を組み込む。半導体チップ８０１を搭載した基板１０２に導体パターンコイルの送電素子を配置し、半導体チップ８０２を搭載した基板２０２に導体パターンコイルの受電素子を配置する。
【０２０５】
実施例５は、嵌合構造という考え方ではなく壁面突当て方式を採り、載置台５Ｋの角１０１ａに画像取得装置１０１Ｋが突き当てられるように置かれたときにアンテナ１３６とアンテナ２３６が対向するようにしているので、位置ズレによる影響を確実に排除できる。このような構成により、載置台５Ｋに対する画像再生装置２０１Ｋの搭載（装着）時に、画像再生装置２０１Ｋの無線信号伝送に対する位置合せ行なうことが可能となる。アンテナ１３６とアンテナ２３６との間や受電素子４１３と送電素子４２３の間には、筐体１９０及び筐体２９０や基板２０２を挟むが、それらは誘電体素材であるので、非接触電力伝送やミリ波帯での無線伝送に与える影響は少ない。
【０２０６】
以上、本明細書で開示する技術について実施形態を用いて説明したが、請求項の記載内容の技術的範囲は前記実施形態に記載の範囲には限定されない。本明細書で開示する技術の要旨を逸脱しない範囲で前記実施形態に多様な変更または改良を加えることができ、そのような変更または改良を加えた形態も本明細書で開示する技術の技術的範囲に含まれる。前記の実施形態は、請求項に係る技術を限定するものではなく、実施形態の中で説明されている特徴の組合せの全てが、本明細書で開示する技術が対象とする課題の解決手段に必須であるとは限らない。前述した実施形態には種々の段階の技術が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜の組合せにより種々の技術を抽出できる。実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、本明細書で開示する技術が対象とする課題と対応した効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成も、本明細書で開示する技術として抽出され得る。
【０２０７】
例えば、マイクロストリップラインＭＳＬから導波管に対しＴＥモードで結合するアンテナとしては、パッチアンテナに限らず、例えばスロットアンテナを採用することもできる。パッチアンテナ、スロットアンテナともに、導波管の断面方向に電界が立つ。図１４には、スロットアンテナを使用した場合における電波伝送構造の第１変形例を説明する図（図１０に対しての変形例）が示されている。図１０との対比では、第２層Ｌ２が大きく異なり、高周波信号伝送路２３４（例えばマイクロストリップライン）の接地（ＧＮＤ）導体を成す導体パターン２３６に開口２３６ａ（スロット孔）を設けてスロットアンテナを成すようにしている。
【０２０８】
又、導波管内は、ＴＥモードに限らずＴＭモードで電波を伝送してもよい。図１５には、導波管内をＴＭモードで電波を伝送させる場合における電波伝送構造の第２変形例を説明する図（図１０に対しての変形例）が示されている。マイクロストリップラインＭＳＬから導波管に対しＴＭモードで結合する構造である。参考文献１の１０ページ、図５−２３を元に、プリント基板で構成している。マイクロストリップラインＭＳＬの端部から同軸プローブを貫通孔（ビア：Ｌ１−Ｌ４）により形成し、同軸結合ビア（Ｌ１−Ｌ２）と、同軸結合メタル抜きパタン（Ｌ２）により同軸構造を形成している。又、貫通孔Ｌ３及び貫通孔Ｌ４にビアによる導波管を形成している。同軸プローブは、Ｌ３−Ｌ４において導波管の円周に沿って磁界を生成し、電磁界は導波管に対し、ＴＭモード（ＴＭ１１）で結合する。
【０２０９】
参考文献１：“第５章 伝送線路 応用”、［online］、［平成２２年１２月２４日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.asahi-net.or.jp/~bz9s-wtb/doc/denjiha/tiw1c5tmp.pdf＞
【符号の説明】
【０２１０】
１…信号伝送装置、１０１…電子機器、１０２…基板、１０３…半導体チップ、１０４…ＬＳＩ機能部、１０５…アプリケーション機能部、１０６…メモリカード制御部、１０７…信号生成部、１０８…伝送路結合部、１１０…送信側信号生成部、１１３…多重化処理部、１１４…パラレルシリアル変換部、１１５…変調部、１１６…周波数変換部、１１７…増幅部、１３４…ミリ波伝送路、１３６…アンテナ、１４２…誘電体導波管、１４４…導体（遮蔽材）、１７４…電力供給部、１９０…筺体、１９２…開口部、１９８…凸形状構成、２０１…メモリカード、２０２…基板、２０３…半導体チップ、２０５…メモリ機能部、２０６…メモリ制御部、２０７…信号生成部、２０８…伝送路結合部、２３４…ミリ波伝送路、２３６…アンテナ、２７８…電力受取部、２９０…筐体、２９８…凹形状構成、４…スロット構造、９…ミリ波信号伝送路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送対象信号を無線信号にして第１の導波路を介して送信する送信装置と、送信装置から送信された伝送対象信号の無線信号を第２の導波路を介して受信する受信装置とを備え、
送信装置と受信装置との間では、第１の導波路と第２の導波路とが対面して無線信号を伝送する信号伝送装置。
【請求項２】
第１の導波路と第２の導波路の内の少なくとも一方は、電波を伝送可能な特性を持つ誘電体素材が充填されている請求項１に記載の信号伝送装置。
【請求項３】
第１の導波路と第２の導波路の内の一方は、他方の導波路と反対側に、高周波信号が伝送される高周波信号伝送路と電磁気的に結合されるアンテナを有し、
少なくともアンテナと導波路の一方とが一体になっている請求項１又は請求項２に記載の信号伝送装置。
【請求項４】
アンテナと導波路の一方とが同じ回路基板に形成されている請求項３に記載の信号伝送装置。
【請求項５】
高周波信号伝送路とアンテナと導波路の一方とが一体になっている請求項３又は請求項４に記載の信号伝送装置。
【請求項６】
高周波信号伝送路とアンテナと導波路の一方とが同じ回路基板に形成されている請求項５に記載の信号伝送装置。
【請求項７】
回路基板における第１の導波路と第２の導波路の内の他方側の面上に、一方の導波路を構成する導体が固定されている請求項４又は請求項６に記載の信号伝送装置。
【請求項８】
回路基板内において、その厚さ方向に、一方の導波路が形成されている請求項４又は請求項６に記載の信号伝送装置。
【請求項９】
第１の導波路を具備した第１の電子機器と、
第２の導波路を具備し、第１の電子機器と装着可能な第２の電子機器と、
を備え、
第１の電子機器と第２の電子機器との間では、第１の導波路と第２の導波路とが対面して無線信号を伝送する電子機器。
【請求項１０】
第１の導波路を具備しており、第２の導波路を具備した他の電子機器と装着されることで、第１の導波路と第２の導波路とが対面して無線信号を伝送する電子機器。
【請求項１１】
電子機器同士が装着されたときに両者の位置合わせを行なう位置合わせ構造を備え、
位置合わせ構造の部分において、２つの導波路が対面して無線信号を伝送する請求項９又は請求項１０に記載の電子機器。
【請求項１２】
位置合わせ構造は、電子機器同士の装着状態を嵌合構造により規定する構造を有する請求項１１に記載の電子機器。
【請求項１３】
位置合わせ構造は、電波を伝送路中に閉じ込めつつ電波を伝送させる構造を持つ請求項１１又は請求項１２に記載の電子機器。
【請求項１４】
位置合わせ構造は、電波を伝送可能な特性を持つ誘電体素材が充填されている請求項１３に記載の電子機器。
【請求項１５】
２つの導波路の内の一方は、他方の導波路と反対側に、高周波信号が伝送される高周波信号伝送路と電磁気的に結合されるアンテナを有し、
少なくともアンテナと導波路の一方とが同じ回路基板に形成されている請求項９から請求項１４の何れか一項に記載の電子機器。
【請求項１６】
高周波信号伝送路とアンテナと導波路の一方とが同じ回路基板に形成されている請求項１５に記載の電子機器。
【請求項１７】
回路基板における２つの導波路の内の他方側の面上において、一方の導波路を構成する導体が固定されている請求項１５又は請求項１６に記載の電子機器。
【請求項１８】
回路基板内において、その厚さ方向に、一方の導波路が形成されている請求項１５又は請求項１６に記載の電子機器。
【請求項１９】
筐体における、２つの導波路の対向部分は、誘電体素材で構成されている請求項９から請求項１８の何れか一項に記載の電子機器。
【請求項２０】
第１の電子機器と第２の電子機器とを装着して、両者間で無線により信号伝送を行なうに当たり、
第１の電子機器に第１の導波路を設け、
第２の電子機器に第２の導波路を設け、
第１の電子機器と第２の電子機器との間では、第１の導波路と第２の導波路とを対面させて無線信号を伝送する信号伝送方法。
【請求項１】
伝送対象信号を無線信号にして第１の導波路を介して送信する送信装置と、送信装置から送信された伝送対象信号の無線信号を第２の導波路を介して受信する受信装置とを備え、
送信装置と受信装置との間では、第１の導波路と第２の導波路とが対面して無線信号を伝送する信号伝送装置。
【請求項２】
第１の導波路と第２の導波路の内の少なくとも一方は、電波を伝送可能な特性を持つ誘電体素材が充填されている請求項１に記載の信号伝送装置。
【請求項３】
第１の導波路と第２の導波路の内の一方は、他方の導波路と反対側に、高周波信号が伝送される高周波信号伝送路と電磁気的に結合されるアンテナを有し、
少なくともアンテナと導波路の一方とが一体になっている請求項１又は請求項２に記載の信号伝送装置。
【請求項４】
アンテナと導波路の一方とが同じ回路基板に形成されている請求項３に記載の信号伝送装置。
【請求項５】
高周波信号伝送路とアンテナと導波路の一方とが一体になっている請求項３又は請求項４に記載の信号伝送装置。
【請求項６】
高周波信号伝送路とアンテナと導波路の一方とが同じ回路基板に形成されている請求項５に記載の信号伝送装置。
【請求項７】
回路基板における第１の導波路と第２の導波路の内の他方側の面上に、一方の導波路を構成する導体が固定されている請求項４又は請求項６に記載の信号伝送装置。
【請求項８】
回路基板内において、その厚さ方向に、一方の導波路が形成されている請求項４又は請求項６に記載の信号伝送装置。
【請求項９】
第１の導波路を具備した第１の電子機器と、
第２の導波路を具備し、第１の電子機器と装着可能な第２の電子機器と、
を備え、
第１の電子機器と第２の電子機器との間では、第１の導波路と第２の導波路とが対面して無線信号を伝送する電子機器。
【請求項１０】
第１の導波路を具備しており、第２の導波路を具備した他の電子機器と装着されることで、第１の導波路と第２の導波路とが対面して無線信号を伝送する電子機器。
【請求項１１】
電子機器同士が装着されたときに両者の位置合わせを行なう位置合わせ構造を備え、
位置合わせ構造の部分において、２つの導波路が対面して無線信号を伝送する請求項９又は請求項１０に記載の電子機器。
【請求項１２】
位置合わせ構造は、電子機器同士の装着状態を嵌合構造により規定する構造を有する請求項１１に記載の電子機器。
【請求項１３】
位置合わせ構造は、電波を伝送路中に閉じ込めつつ電波を伝送させる構造を持つ請求項１１又は請求項１２に記載の電子機器。
【請求項１４】
位置合わせ構造は、電波を伝送可能な特性を持つ誘電体素材が充填されている請求項１３に記載の電子機器。
【請求項１５】
２つの導波路の内の一方は、他方の導波路と反対側に、高周波信号が伝送される高周波信号伝送路と電磁気的に結合されるアンテナを有し、
少なくともアンテナと導波路の一方とが同じ回路基板に形成されている請求項９から請求項１４の何れか一項に記載の電子機器。
【請求項１６】
高周波信号伝送路とアンテナと導波路の一方とが同じ回路基板に形成されている請求項１５に記載の電子機器。
【請求項１７】
回路基板における２つの導波路の内の他方側の面上において、一方の導波路を構成する導体が固定されている請求項１５又は請求項１６に記載の電子機器。
【請求項１８】
回路基板内において、その厚さ方向に、一方の導波路が形成されている請求項１５又は請求項１６に記載の電子機器。
【請求項１９】
筐体における、２つの導波路の対向部分は、誘電体素材で構成されている請求項９から請求項１８の何れか一項に記載の電子機器。
【請求項２０】
第１の電子機器と第２の電子機器とを装着して、両者間で無線により信号伝送を行なうに当たり、
第１の電子機器に第１の導波路を設け、
第２の電子機器に第２の導波路を設け、
第１の電子機器と第２の電子機器との間では、第１の導波路と第２の導波路とを対面させて無線信号を伝送する信号伝送方法。
【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】
【公開番号】特開２０１２−１４６２３７（Ｐ２０１２−１４６２３７Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５６３２（Ｐ２０１１−５６３２）
【出願日】平成２３年１月１４日（２０１１．１．１４）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１４日（２０１１．１．１４）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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