通信装置
【課題】サイズを小型にしつつ、通信距離性能を上げることができるようにする。
【解決手段】近接非接触通信装置１は可動機構を有しており、可動機構により、共振回路を構成するアンテナコイル２１の開口面積が変化する。アンテナコイル２１の開口面積の変化に応じて、共振回路の共振周波数が一定になるように、筺体内の可変コンデンサの静電容量が変更される。本技術は、例えば、電磁波を出力して通信する近接非接触通信装置に適用できる。
【解決手段】近接非接触通信装置１は可動機構を有しており、可動機構により、共振回路を構成するアンテナコイル２１の開口面積が変化する。アンテナコイル２１の開口面積の変化に応じて、共振回路の共振周波数が一定になるように、筺体内の可変コンデンサの静電容量が変更される。本技術は、例えば、電磁波を出力して通信する近接非接触通信装置に適用できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、通信装置に関し、特に、サイズを小型にしつつ、通信距離性能を上げることができるようにする通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
FeliCa（登録商標）などの非接触ICカードは、電源を内蔵せず、リーダライタが発生する電磁波（磁界）から電力を得て動作する。リーダライタが発生する電磁波の周波数と共振回路の共振周波数の関係が規定の設定周波数からずれると、磁界送電効率が下がり、通信距離性能が低下する。
【０００３】
そこで、共振回路を構成するアンテナコイルのインダクタンス（L）やコンデンサの静電容量（C）を調整可能として、共振周波数を容易に調整可能としたものがある（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１８１９４７号公報
【特許文献２】特開２００２−３３４３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、いわゆるUSBドングルタイプなど、様々な形状のリーダライタが登場しており、デザイン等の制約から、サイズの小型化も進んでいる。通信装置のサイズが小型化されると、装置内に収納されているアンテナコイルの開口面積も小さくなる。アンテナコイルの開口面積が小さくなると、リーダライタが発生させる磁界の領域も小さくなるため、非接触ICカード側の磁界受電効率が下がり、通信距離性能が低下するという問題があった。即ち、近接非接触通信装置のサイズの小型化により、通信距離が短くなってしまうという問題があった。
【０００６】
本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、サイズを小型にしつつ、通信距離性能を上げることができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本技術の一側面の通信装置は、搬送波としての電磁波を出力するアンテナコイルと可変コンデンサとからなる共振回路と、前記共振回路が出力する前記搬送波を制御することにより、データを送信する近接非接触通信部と、前記アンテナコイルの開口面積を変化させるとともに、前記アンテナコイルの開口面積の変化に応じて、前記共振回路の共振周波数が一定となるように、前記可変コンデンサの静電容量を変更する可動機構とを備える。
【０００８】
本技術の一側面においては、搬送波としての電磁波を出力するアンテナコイルと可変コンデンサとからなる共振回路が出力する搬送波を制御することにより、データが送信される。可動機構により、アンテナコイルの開口面積が変化し、アンテナコイルの開口面積の変化に応じて、共振回路の共振周波数が一定となるように、可変コンデンサの静電容量が変更される。
【０００９】
通信装置は、独立した装置であっても良いし、１つの装置を構成している内部ブロックであっても良い。
【発明の効果】
【００１０】
本技術の一側面によれば、サイズを小型にしつつ、通信距離性能を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本技術が適用された近接非接触通信装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】近接非接触通信装置の第１の構造を示す斜視図である。
【図３】図１の近接非接触通信装置を上面からみた図である。
【図４】図１の近接非接触通信装置内の可変コンデンサを説明する図である。
【図５】開口面積とインダクタンスおよび静電容量との関係を説明する図である。
【図６】近接非接触通信装置の第２の構造を示す斜視図である。
【図７】図６の近接非接触通信装置内の可変コンデンサを説明する図である。
【図８】図６の近接非接触通信装置内の可変コンデンサを説明する図である。
【図９】本技術を適用した近接非接触通信装置が組み込まれた携帯通信機器の斜視図である。
【図１０】図９の携帯通信機器内の可変コンデンサを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本技術を実施するための形態（以下、実施の形態という）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第1の実施の形態（USBドングルタイプの近接非接触通信装置の例）
２．第２の実施の形態（トークンタイプの近接非接触通信装置の例）
３．第３の実施の形態（携帯通信機器に含まれる近接非接触通信装置の例）
【００１３】
［近接非接触通信装置のブロック図］
図１は、本技術が適用された近接非接触通信装置の構成例を示すブロック図である。
【００１４】
図１の近接非接触通信装置１は、近接非接触通信チップ１１と共振回路１２とにより構成されている。
【００１５】
近接非接触通信チップ１１は、電磁誘導式のリーダライタとしての近接非接触通信を制御するICチップである。近接非接触通信とは、通信する装置どうしの距離が、数10cm以内となって可能となる通信を意味し、通信する装置どうし（の筐体）が接触して行う通信も含まれる。
【００１６】
より具体的には、近接非接触通信チップ１１は、共振回路１２に電流を流して電磁波を発生することにより、磁界を形成する。そして、近接非接触通信チップ１１は、共振回路１２が出力する搬送波としての電磁波を制御（変調）することにより、データを送信する。アンテナコイル２１と可変コンデンサ（キャパシタ）２２とを並列接続してなる共振回路１２の共振周波数が搬送波の周波数に対応し、共振回路１２は、一定の共振周波数（例えば、13.56MHz）に保ち、搬送波（電磁波）を出力する。
【００１７】
例えば、図１の近接非接触通信装置１は、ISO/IEC 14443やISO/IEC 15693のリーダライタの機能、NFC（Near Field Communication）規格であるISO/IEC 18092のリーダライタ機能を実行する。
【００１８】
なお、近接非接触通信装置１は、ISO/IEC 14443またはISO/IEC 15693のICカードや、ISO/IEC 18092のターゲットなどの、トランスポンダ側の通信機能を備えていてもよい。
【００１９】
近接非接触通信装置１は、アンテナコイル２１の形状（平面上の配置）を変化させる可動機構を備えている。可動機構によってアンテナコイル２１の形状が変化すると、アンテナコイル２１のインダクタンスが変化するが、可変コンデンサ２２の静電容量も同時に変化させることにより、近接非接触通信装置１では、共振周波数が常に一定となるような構造とされている。
【００２０】
＜１．第1の実施の形態＞
［近接非接触通信装置の第１の構造］
図２は、近接非接触通信装置１の第１の構造であり、USBドングルタイプとした近接非接触通信装置１の斜視図である。
【００２１】
図２Aは、可動機構により近接非接触通信装置１が伸びている状態の斜視図であり、図２Bは、可動機構により近接非接触通信装置１が縮んでいる状態の斜視図である。
【００２２】
図２の近接非接触通信装置１は、第１の筺体３１と第２の筺体３２とからなり、第２の筺体３２側にはUSBコネクタ３３が設けられている。アンテナコイル２１は、ループアンテナであり、第１の筺体３１と第２の筺体３２の周辺部にループして配置されている。
【００２３】
後述する図３に示す可動機構４２（例えば、スライドレール）により第１の筺体３１または第２の筺体３２が、図２A中、矢印の方向にスライドすることにより、近接非接触通信装置１全体が伸縮する。
【００２４】
第１の筺体３１と第２の筺体３２の左右の側面には、アンテナコイル２１を内部に配したガイド４１ａ乃至４１ｄが設けられている。ガイド４１ａ乃至４１ｄは、図２Ａの近接非接触通信装置１が伸びている状態では、直線状となって第１の筺体３１と第２の筺体３２内に収納され、図２Ｂの近接非接触通信装置１が縮んでいる状態では、折り曲げられて飛び出し、第１の筺体３１と第２の筺体３２の外側に拡がる。第１の筺体３１と第２の筺体３２の側面の四辺のうち、ガイド４１ａ乃至４１ｄが設けられていない、短辺側の前後の側面のアンテナコイル２１は、固定されている。
【００２５】
図３は、図２の近接非接触通信装置１を上面からみた図である。
【００２６】
図３Aは、図２Ａに対応し、伸びている状態の近接非接触通信装置１を上面からみた図であり、図３Bは、図２Ｂに対応し、縮んでいる状態の近接非接触通信装置１を上面からみた図である。
【００２７】
近接非接触通信装置１が伸びている状態では、アンテナコイル２１のループの平面形状は、細長の長方形となっている。一方、近接非接触通信装置１が縮んでいる状態では、アンテナコイル２１のループの平面形状は、ガイド４１ａ乃至４１ｄが折れ曲がることで、六角形となっている。近接非接触通信装置１が伸びている状態と縮んでいる状態とで、アンテナコイル２１のループ内の面積（以下、開口面積という。）を比較すると、縮んでいる状態の方が、伸びている状態のときよりも大きい。即ち、可動機構４２は、長方形のアンテナコイル２１の長辺の二辺を折り曲げることで、アンテナコイル２１の開口面積を大きくする。
【００２８】
次に、近接非接触通信装置１内の可変コンデンサ２２について説明する。
【００２９】
可変コンデンサ２２は、図４Ａに示すように、２枚の電極板４３ａと４３ｂを対向配置して構成される。２枚の電極板４３ａと４３ｂのうち、一方の電極板４３ａが第２の筺体３２側に固定され、他方の電極板４３ｂが第１の筺体３１側に固定されている。そして、可動機構４２により第１の筺体３１または第２の筺体３２の一方がスライドすることで、２枚の電極板４３ａと４３ｂの重なり合う部分の面積が変化し、可変コンデンサ２２の静電容量が変化する。
【００３０】
即ち、近接非接触通信装置１が伸びている状態では、対向する２枚の電極板４３ａと４３ｂは、ぴったりと重なっている。一方、近接非接触通信装置１が縮んでいる状態では、近接非接触通信装置１内の可変コンデンサ２２は、図４Ｂに示すように、第２の筺体３２が、可動機構４２により、第１の筺体３１側へスライドし、電極板４３ａも移動する。２枚の電極板４３ａと４３ｂの重なり合う部分の面積は、伸びている状態よりも小さくなる。
【００３１】
図３Ａおよび図３Bの斜線で示される領域は、２枚の電極板４３ａと４３ｂの重なり合う部分の面積を示している。
【００３２】
［開口面積とインダクタンスおよび静電容量との関係］
ここで、図５を参照して、アンテナコイル２１の開口面積と、アンテナコイル２１のインダクタンスおよび可変コンデンサ２２の静電容量との関係について説明する。
【００３３】
図５Aおよび図５Bに示すように、アンテナコイル２１の全長（外周の長さ）を一定にしたまま縦と横の長さを変化させて開口面積を変えたときの、アンテナコイル２１のインダクタンスと可変コンデンサ２２の静電容量の変化を検証した。例えば、図５Aのアンテナ形状は、縦18.5mm×横55mmで、開口面積は1017.5mm2であり、図５Bのアンテナ形状は、縦28.5mm×横45mmで、開口面積は1282.5mm2である。四角形における開口面積は、正方形に近づくほど大きくなり、正方形で最も大きくなる。
【００３４】
図５Cは、アンテナコイル２１の開口面積と、アンテナコイル２１のインダクタンスとの関係を示している。図５Cは、アンテナコイル２１の開口面積が大きくなるほど、インダクタンスが増加することを示している。
【００３５】
図５Dは、アンテナコイル２１の開口面積と、13.56MHzの共振周波数にするための可変コンデンサ２２の静電容量との関係を示している。図５Dは、13.56MHzの共振周波数にするためには、アンテナコイル２１の開口面積が大きくなるほど、静電容量を小さくする必要があることを示している。
【００３６】
以上より、近接非接触通信装置１を伸びた状態から縮んだ状態にし、開口面積をより大きくした場合、アンテナコイル２１のインダクタンスが増加し、13.56MHzの共振周波数にするためには、静電容量を小さくする必要がある。
【００３７】
図３Ａおよび図４Ａに示される、近接非接触通信装置１が伸びている状態の、アンテナコイル２１のインダクタンスをＬ１とし、可変コンデンサ２２の静電容量をＣ１とする。この場合、共振回路１２の共振周波数ｆ０は、次式（１）で表すことができる。
【数１】
【００３８】
近接非接触通信装置１を縮ませると、アンテナコイル２１を収納したガイド４１ａ乃至４１ｄが外側に拡がり、アンテナコイル２１の開口面積が大きくなるので、アンテナコイル２１のインダクタンスは、△Ｌだけ増加し、（Ｌ１＋△Ｌ）となる。また、アンテナコイル２１の開口面積が大きくなるので、アンテナコイル２１から発生する磁界の領域が広くなる。
【００３９】
一方、近接非接触通信装置１を縮ませると、２枚の電極板４３ａと４３ｂの重なる面積が小さくなるため、可変コンデンサ２２の静電容量は、△Ｃだけ減少し、（Ｃ１−△Ｃ）となる。
【００４０】
ここで、可変コンデンサ２２の静電容量の減少量△Ｃは、近接非接触通信装置１を縮んでいる状態にしたときのアンテナコイル２１のインダクタンスの増加に対して、共振周波数が、伸びている状態と同一のｆ０となるように算出されている。そして、可変コンデンサ２２の静電容量が（Ｃ１−△Ｃ）となるように、近接非接触通信装置１を縮んでいる状態にしたときの２枚の電極板４３ａと４３ｂの重なり部分の面積が設計されている。
【００４１】
その結果、近接非接触通信装置１を縮ませたときの共振回路１２の共振周波数も、
【数２】
となる。即ち、アンテナコイル２１のインダクタンスの増加に対して、可変コンデンサ２２の静電容量が減少し、共振回路１２は同一の共振周波数ｆ０を保っている。なお、現実的には、伸縮前後の共振周波数は、完全に同一ではなくても、それと同等とみなせる所定の範囲内に入っていればよい。
【００４２】
以上のように、USBドングルタイプとした近接非接触通信装置１では、可動機構４２により、近接非接触通信装置１を伸縮させることができる。この可動機構４２は、アンテナコイル２１の開口面積を変化させるとともに、開口面積の変化に応じて、共振回路の共振周波数が一定となるように、可変コンデンサの静電容量を変更する。即ち、可動機構４２は、アンテナコイル２１の開口面積を大きくしたとき、可変コンデンサの静電容量を小さくし、アンテナコイル２１の開口面積を小さくしたとき、可変コンデンサの静電容量を大きくする。
【００４３】
近接非接触通信装置１が伸びた状態では、アンテナコイル２１の開口面積が小さく、磁界の発生領域も小さくなるので、通信距離が短くなる。従って、ユーザは、伸びた状態で近接非接触通信装置１を使用することで、通信距離を短くした近接非接触通信を行うことができる。通信距離が短いので、スキミングを防止したいときなどに有用である。
【００４４】
逆に、伸びた状態では磁界の発生領域が小さくなるので、磁界が鎖交せず、通信相手側で十分な起電力が得られないため動作せず、通信ができない場合も考えられる。例えば、通信相手としての非接触ICカードのアンテナの位置が、近接非接触通信装置１のアンテナコイル２１から離れた外側にあるような場合である。そのような場合、可動機構４２により、近接非接触通信装置１を縮んだ状態とすることで、アンテナコイル２１の開口面積を大きくして、磁界の発生領域を広くすることができる。これにより、装置自体のサイズを小型にした場合に、通信距離が短くなってしまうという問題を解決し、装置自体のサイズを小型にしつつ、通信距離性能を上げることができる。
【００４５】
そして、近接非接触通信装置１を縮んだ状態とした場合であっても、上述したように、共振周波数は一定に保たれる。近接非接触通信では、共振周波数が設定値（規定値）からずれると、信号波形が劣化したり、磁界送電効率が低下する。近接非接触通信装置１では、共振周波数が常に一定に保たれるので、磁界送電効率が低下することはない。即ち、近接非接触通信装置１の磁界送電効率を改善することができる。
【００４６】
また、例えば、近接非接触通信装置１の近傍にある金属が浮遊容量として影響し共振周波数がずれた場合でも、可動機構４２により近接非接触通信装置１を伸縮させることにより、金属の影響を含んだ状態で共振周波数を一定に保つように調整することができる。即ち、近接非接触通信装置１の近傍にある金属の影響を抑制することができる。
【００４７】
なお、例えば、USBドングルタイプの近接非接触通信装置１をリーダライタとして機能させ、カード形状の非接触ICカードと通信を行う場合、USBドングルタイプの形状は、細長形状であるので、非接触ICカードを近接非接触通信装置１の上に置く場合に安定性に欠ける。そこで、アンテナコイル２１を収納したガイド４１ａ乃至４１ｄを外側に拡げることで、ガイド４１ａ乃至４１ｄがカード受けとしても機能し、非接触ICカードを近接非接触通信装置１の上に置く場合に安定性が向上するという効果も奏する。
【００４８】
上述した例では、アンテナコイル２１の形状を四角形（長方形）または六角形としたが、この例に限らず、アンテナコイル２１の形状は、可動の前後で、アンテナコイル２１の開口面積が変化する形状であればよい。
【００４９】
＜２．第２の実施の形態＞
［近接非接触通信装置の第２の構造］
図６は、近接非接触通信装置１の第２の構造であり、トークンタイプとした近接非接触通信装置１の斜視図である。
【００５０】
図６Aは、アンテナコイル２１の開口面積が小さい状態の近接非接触通信装置１の斜視図であり、図６Bは、アンテナコイル２１の開口面積を大きくした状態の近接非接触通信装置１の斜視図である。
【００５１】
図６の近接非接触通信装置１は、トークンのようなコイン状（薄型の円柱形状）を形成し、本体部５１とボタン５２とにより構成される。ボタン５２は、本体部５１の上面または下面の一方に設けられ、押圧により上下に移動する構造とされている。以下では、ボタン５２が上側の位置にあるときをオフ状態、ボタン５２が押圧により下に移動され、本体部５１の面と同一面の位置となったときをオン状態と呼ぶことにする。
【００５２】
また、本体部５１の側面の外周には、ループアンテナ２１がポリイミド膜等でカバーされたフレキシブルケーブル５３が配置されている。フレキシブルケーブル５３は、図６Aに示されるように、ボタン５２がオフ状態にあるとき、本体部５１の側面に収納された状態となる。また、図６Bに示されるように、ボタン５２がオン状態となったとき、フレキシブルケーブル５３の本体部５１内に収納されていた部分が飛び出し、アンテナコイル２１の開口面積が大きくなる。
【００５３】
図７は、図６の近接非接触通信装置１内の可変コンデンサ２２の構造を示す図である。
【００５４】
図７Aは、ボタン５２がオフ状態のときの近接非接触通信装置１を上から見た状態に対応し、図７Bは、ボタン５２がオン状態のときの近接非接触通信装置１を上から見た状態に対応する。
【００５５】
可変コンデンサ２２は、半円状の２枚の電極板６１ａと６１ｂを対向配置して構成されている。また、半円状の電極板６１ａと６１ｂの円中心部に、ボタン５２と連結した可動機構６２（例えば、ねじ軸と歯車）が設けられている。可動機構６２は、２枚の電極板６１ａと６１ｂの一方を、円中心を軸に回転させることで、静電容量を変化させる。
【００５６】
図８は、上下に配置された２枚の電極板６１ａと６１ｂと可動機構６２の概略の斜視図である。
【００５７】
上下に配置された２枚の電極板６１ａと６１ｂのうち、下側の電極板６１ｂは固定され、上側の電極板６１ａが、ボタン５２の上下動に連動して回転する。ボタン５２がオフ状態のときに（図８A）、２枚の電極板６１ａと６１ｂの重なり合う部分の面積は、ボタン５２がオン状態のときに（図８B）、２枚の電極板６１ａと６１ｂが重なり合う部分の面積より大きい。
【００５８】
図７Ａおよび図７Ｂにおいて、斜線で示される領域は、２枚の電極板６１ａと６１ｂが重なり合う部分を示している。
【００５９】
ボタン５２のオン状態とオフ状態を比較すると、ボタン５２がオフ状態のときは、アンテナコイル２１の開口面積が小さく、可変コンデンサ２２の静電容量が大きくなっている。このときのアンテナコイル２１のインダクタンスがＬ１であり、可変コンデンサ２２の静電容量がＣ１である。
【００６０】
そして、ボタン５２がオン状態のときは、アンテナコイル２１の開口面積が大きく、可変コンデンサ２２の静電容量が小さくなっており、このときのアンテナコイル２１のインダクタンスは、オフ状態のときより△Ｌだけ増加した（Ｌ１＋△Ｌ）であり、可変コンデンサ２２の静電容量は、オフ状態のときより△Ｃだけ減少した（Ｃ１−△Ｃ）である。
【００６１】
従って、上述した式（１）および式（２）より、ボタン５２がオン状態のときと、オフ状態のときで、共振周波数ｆ０が一定に保たれている。
【００６２】
これにより、ボタン５２とオフ状態にして近接非接触通信を行わせることで、通信距離を短くした近接非接触通信を行うことができる。一方、ボタン５２をオン状態にして近接非接触通信を行わせることで、磁界の発生領域を広くするとともに、通信距離性能を上げることができる。従って、トークンタイプとした第２の構造の近接非接触通信装置１においても、装置自体のサイズを小型にしつつ、通信距離性能を上げることができる。
【００６３】
なお、上述した例では、ボタン５２をオンおよびオフの２状態とし、２状態で共振周波数ｆ０が一定に保たれているとしたが、ボタン５２の移動位置を無段階として、ボタン５２の移動量に応じて、共振周波数ｆ０が常に一定となるように、半円状の電極板６１ａの回転角度（に対応する静電容量）を制御することもできる。この場合、磁界の発生領域や通信距離性能を２段階でなく、所望のレベルに（無段階に）設定することができる。
【００６４】
また、ボタン５２を省略し、ユーザが手動でフレキシブルケーブル５３を引き出したり、押し入れたりするようにして、可動機構６２がフレキシブルケーブル５３の移動（出入り）に連動して、２枚の電極板６１ａと６１ｂの一方を回転させるようにしてもよい。
【００６５】
＜３．第３の実施の形態＞
［携帯通信機器への組み込み例］
図９は、本技術を適用した近接非接触通信装置１が組み込まれた携帯通信機器の例を示している。
【００６６】
図９Aは、アンテナコイル２１の開口面積が小さい状態の携帯通信機器８１の斜視図であり、図６Bは、アンテナコイル２１の開口面積を大きくした状態の携帯通信機器８１の斜視図である。
【００６７】
携帯通信機器８１は、２枚の薄板状の第１の筺体９１と第２の筺体９２とで構成され、下側の第２の筺体９２に対して、上側の第１の筺体９１を長手方向にスライドする機構（不図示）を備えている。例えば、携帯通信機器８１は、上側の第１の筺体９１に電話番号等を表示する液晶パネルを配置し、スライドにより表出する第２の筺体９２の上面に数字や文字を入力する入力ボタンが配置された携帯電話機である。
【００６８】
携帯通信機器８１には、近接非接触通信装置１としての近接非接触通信チップ１１と共振回路１２が組み込まれている。携帯通信機器８１内の近接非接触通信機能を使用するとき、例えば、ユーザは、メニューよりリーダライタの機能を選択して、携帯通信機器８１の第１の筺体９１を長手方向にスライドさせる。
【００６９】
第１の筺体９１がスライド機構により長手方向にスライドしたとき、長方形の形状に配されたループアンテナ２１は、図９Ｂに示されるように、長方形のスライド方向と平行な二辺の長さが長くなる。これにより、ループアンテナ２１の開口面積を、スライド前の図９Ａの状態よりも大きくして、近接非接触通信機能を使用することができる。例えば、スライド前のループアンテナ２１の大きさが、通信相手の非接触ICカードのアンテナの大きさよりも小さいときに有効である。
【００７０】
図１０は、図９の携帯通信機器８１内の可変コンデンサ２２の構造を示す図である。
【００７１】
図１０Aは、図９Aの携帯通信機器８１を上から見た状態に対応し、図１０Bは、図９Bの携帯通信機器８１を上から見た状態に対応する。
【００７２】
携帯通信機器８１内の可変コンデンサ２２は、図４を参照して説明した２枚の電極板４３ａと４３ｂと同様の構造とされている。即ち、可変コンデンサ２２としての２枚の電極板の一方が第１の筺体９１側に配置され、他方が第２の筺体９２側に配置されている。そして、第１の筺体９１がスライド機構により長手方向にスライドしたとき、重なり合っていた２枚の電極板の一方が、一部のみ重なり合うように移動する。
【００７３】
図１０Aのスライド前の状態のアンテナコイル２１のインダクタンスがＬ１であり、可変コンデンサ２２の静電容量がＣ１である。図１０Bのスライド後の状態のアンテナコイル２１のインダクタンスが（Ｌ１＋△Ｌ）であり、可変コンデンサ２２の静電容量が（Ｃ１−△Ｃ）である。従って、上述した式（１）および式（２）より、スライド前後で、共振周波数ｆ０が一定に保たれている。
【００７４】
これにより、スライドさせない状態で近接非接触通信を行わせることで、通信距離を短くした近接非接触通信を行うことができる。一方、第１の筺体９１をスライドさせた状態で近接非接触通信を行わせることで、磁界の発生領域を広くするとともに、通信距離性能を上げることができる。従って、図９の携帯通信機器８１においても、装置自体のサイズを小型にしつつ、通信距離性能を上げることができる。
【００７５】
上述した実施の形態は、いずれも、アンテナコイル２１の開口面積の変化に対応して、可変コンデンサの静電容量を無段階に変更させることが可能なものである。共振周波数を一定に保つ手段として、固定容量値のコンデンサを複数並べてメカニカルスイッチで選択し、コンデンサの静電容量を切り替える方法も考えられる。しかし、特に、携帯通信機器８１では、落下によるメカニカルスイッチの破損なども考えられ、信頼性に問題がある。本技術のように、２枚の電極板の少なくとも一方をスライドして面積を変える方法によれば、メカニカルスイッチが不要となるので、信頼性が向上する。
【００７６】
本技術は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１ 近接非接触通信装置， １１ 近接非接触通信チップ， １２ 共振回路， ２１ アンテナコイル， ２２ 可変コンデンサ（キャパシタ）， ４２ 可動機構， ４３ａと４３ｂ 電極板， ６２ 可動機構， ６１ａと６１ｂ 電極板
【技術分野】
【０００１】
本技術は、通信装置に関し、特に、サイズを小型にしつつ、通信距離性能を上げることができるようにする通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
FeliCa（登録商標）などの非接触ICカードは、電源を内蔵せず、リーダライタが発生する電磁波（磁界）から電力を得て動作する。リーダライタが発生する電磁波の周波数と共振回路の共振周波数の関係が規定の設定周波数からずれると、磁界送電効率が下がり、通信距離性能が低下する。
【０００３】
そこで、共振回路を構成するアンテナコイルのインダクタンス（L）やコンデンサの静電容量（C）を調整可能として、共振周波数を容易に調整可能としたものがある（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１８１９４７号公報
【特許文献２】特開２００２−３３４３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、いわゆるUSBドングルタイプなど、様々な形状のリーダライタが登場しており、デザイン等の制約から、サイズの小型化も進んでいる。通信装置のサイズが小型化されると、装置内に収納されているアンテナコイルの開口面積も小さくなる。アンテナコイルの開口面積が小さくなると、リーダライタが発生させる磁界の領域も小さくなるため、非接触ICカード側の磁界受電効率が下がり、通信距離性能が低下するという問題があった。即ち、近接非接触通信装置のサイズの小型化により、通信距離が短くなってしまうという問題があった。
【０００６】
本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、サイズを小型にしつつ、通信距離性能を上げることができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本技術の一側面の通信装置は、搬送波としての電磁波を出力するアンテナコイルと可変コンデンサとからなる共振回路と、前記共振回路が出力する前記搬送波を制御することにより、データを送信する近接非接触通信部と、前記アンテナコイルの開口面積を変化させるとともに、前記アンテナコイルの開口面積の変化に応じて、前記共振回路の共振周波数が一定となるように、前記可変コンデンサの静電容量を変更する可動機構とを備える。
【０００８】
本技術の一側面においては、搬送波としての電磁波を出力するアンテナコイルと可変コンデンサとからなる共振回路が出力する搬送波を制御することにより、データが送信される。可動機構により、アンテナコイルの開口面積が変化し、アンテナコイルの開口面積の変化に応じて、共振回路の共振周波数が一定となるように、可変コンデンサの静電容量が変更される。
【０００９】
通信装置は、独立した装置であっても良いし、１つの装置を構成している内部ブロックであっても良い。
【発明の効果】
【００１０】
本技術の一側面によれば、サイズを小型にしつつ、通信距離性能を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本技術が適用された近接非接触通信装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】近接非接触通信装置の第１の構造を示す斜視図である。
【図３】図１の近接非接触通信装置を上面からみた図である。
【図４】図１の近接非接触通信装置内の可変コンデンサを説明する図である。
【図５】開口面積とインダクタンスおよび静電容量との関係を説明する図である。
【図６】近接非接触通信装置の第２の構造を示す斜視図である。
【図７】図６の近接非接触通信装置内の可変コンデンサを説明する図である。
【図８】図６の近接非接触通信装置内の可変コンデンサを説明する図である。
【図９】本技術を適用した近接非接触通信装置が組み込まれた携帯通信機器の斜視図である。
【図１０】図９の携帯通信機器内の可変コンデンサを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本技術を実施するための形態（以下、実施の形態という）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第1の実施の形態（USBドングルタイプの近接非接触通信装置の例）
２．第２の実施の形態（トークンタイプの近接非接触通信装置の例）
３．第３の実施の形態（携帯通信機器に含まれる近接非接触通信装置の例）
【００１３】
［近接非接触通信装置のブロック図］
図１は、本技術が適用された近接非接触通信装置の構成例を示すブロック図である。
【００１４】
図１の近接非接触通信装置１は、近接非接触通信チップ１１と共振回路１２とにより構成されている。
【００１５】
近接非接触通信チップ１１は、電磁誘導式のリーダライタとしての近接非接触通信を制御するICチップである。近接非接触通信とは、通信する装置どうしの距離が、数10cm以内となって可能となる通信を意味し、通信する装置どうし（の筐体）が接触して行う通信も含まれる。
【００１６】
より具体的には、近接非接触通信チップ１１は、共振回路１２に電流を流して電磁波を発生することにより、磁界を形成する。そして、近接非接触通信チップ１１は、共振回路１２が出力する搬送波としての電磁波を制御（変調）することにより、データを送信する。アンテナコイル２１と可変コンデンサ（キャパシタ）２２とを並列接続してなる共振回路１２の共振周波数が搬送波の周波数に対応し、共振回路１２は、一定の共振周波数（例えば、13.56MHz）に保ち、搬送波（電磁波）を出力する。
【００１７】
例えば、図１の近接非接触通信装置１は、ISO/IEC 14443やISO/IEC 15693のリーダライタの機能、NFC（Near Field Communication）規格であるISO/IEC 18092のリーダライタ機能を実行する。
【００１８】
なお、近接非接触通信装置１は、ISO/IEC 14443またはISO/IEC 15693のICカードや、ISO/IEC 18092のターゲットなどの、トランスポンダ側の通信機能を備えていてもよい。
【００１９】
近接非接触通信装置１は、アンテナコイル２１の形状（平面上の配置）を変化させる可動機構を備えている。可動機構によってアンテナコイル２１の形状が変化すると、アンテナコイル２１のインダクタンスが変化するが、可変コンデンサ２２の静電容量も同時に変化させることにより、近接非接触通信装置１では、共振周波数が常に一定となるような構造とされている。
【００２０】
＜１．第1の実施の形態＞
［近接非接触通信装置の第１の構造］
図２は、近接非接触通信装置１の第１の構造であり、USBドングルタイプとした近接非接触通信装置１の斜視図である。
【００２１】
図２Aは、可動機構により近接非接触通信装置１が伸びている状態の斜視図であり、図２Bは、可動機構により近接非接触通信装置１が縮んでいる状態の斜視図である。
【００２２】
図２の近接非接触通信装置１は、第１の筺体３１と第２の筺体３２とからなり、第２の筺体３２側にはUSBコネクタ３３が設けられている。アンテナコイル２１は、ループアンテナであり、第１の筺体３１と第２の筺体３２の周辺部にループして配置されている。
【００２３】
後述する図３に示す可動機構４２（例えば、スライドレール）により第１の筺体３１または第２の筺体３２が、図２A中、矢印の方向にスライドすることにより、近接非接触通信装置１全体が伸縮する。
【００２４】
第１の筺体３１と第２の筺体３２の左右の側面には、アンテナコイル２１を内部に配したガイド４１ａ乃至４１ｄが設けられている。ガイド４１ａ乃至４１ｄは、図２Ａの近接非接触通信装置１が伸びている状態では、直線状となって第１の筺体３１と第２の筺体３２内に収納され、図２Ｂの近接非接触通信装置１が縮んでいる状態では、折り曲げられて飛び出し、第１の筺体３１と第２の筺体３２の外側に拡がる。第１の筺体３１と第２の筺体３２の側面の四辺のうち、ガイド４１ａ乃至４１ｄが設けられていない、短辺側の前後の側面のアンテナコイル２１は、固定されている。
【００２５】
図３は、図２の近接非接触通信装置１を上面からみた図である。
【００２６】
図３Aは、図２Ａに対応し、伸びている状態の近接非接触通信装置１を上面からみた図であり、図３Bは、図２Ｂに対応し、縮んでいる状態の近接非接触通信装置１を上面からみた図である。
【００２７】
近接非接触通信装置１が伸びている状態では、アンテナコイル２１のループの平面形状は、細長の長方形となっている。一方、近接非接触通信装置１が縮んでいる状態では、アンテナコイル２１のループの平面形状は、ガイド４１ａ乃至４１ｄが折れ曲がることで、六角形となっている。近接非接触通信装置１が伸びている状態と縮んでいる状態とで、アンテナコイル２１のループ内の面積（以下、開口面積という。）を比較すると、縮んでいる状態の方が、伸びている状態のときよりも大きい。即ち、可動機構４２は、長方形のアンテナコイル２１の長辺の二辺を折り曲げることで、アンテナコイル２１の開口面積を大きくする。
【００２８】
次に、近接非接触通信装置１内の可変コンデンサ２２について説明する。
【００２９】
可変コンデンサ２２は、図４Ａに示すように、２枚の電極板４３ａと４３ｂを対向配置して構成される。２枚の電極板４３ａと４３ｂのうち、一方の電極板４３ａが第２の筺体３２側に固定され、他方の電極板４３ｂが第１の筺体３１側に固定されている。そして、可動機構４２により第１の筺体３１または第２の筺体３２の一方がスライドすることで、２枚の電極板４３ａと４３ｂの重なり合う部分の面積が変化し、可変コンデンサ２２の静電容量が変化する。
【００３０】
即ち、近接非接触通信装置１が伸びている状態では、対向する２枚の電極板４３ａと４３ｂは、ぴったりと重なっている。一方、近接非接触通信装置１が縮んでいる状態では、近接非接触通信装置１内の可変コンデンサ２２は、図４Ｂに示すように、第２の筺体３２が、可動機構４２により、第１の筺体３１側へスライドし、電極板４３ａも移動する。２枚の電極板４３ａと４３ｂの重なり合う部分の面積は、伸びている状態よりも小さくなる。
【００３１】
図３Ａおよび図３Bの斜線で示される領域は、２枚の電極板４３ａと４３ｂの重なり合う部分の面積を示している。
【００３２】
［開口面積とインダクタンスおよび静電容量との関係］
ここで、図５を参照して、アンテナコイル２１の開口面積と、アンテナコイル２１のインダクタンスおよび可変コンデンサ２２の静電容量との関係について説明する。
【００３３】
図５Aおよび図５Bに示すように、アンテナコイル２１の全長（外周の長さ）を一定にしたまま縦と横の長さを変化させて開口面積を変えたときの、アンテナコイル２１のインダクタンスと可変コンデンサ２２の静電容量の変化を検証した。例えば、図５Aのアンテナ形状は、縦18.5mm×横55mmで、開口面積は1017.5mm2であり、図５Bのアンテナ形状は、縦28.5mm×横45mmで、開口面積は1282.5mm2である。四角形における開口面積は、正方形に近づくほど大きくなり、正方形で最も大きくなる。
【００３４】
図５Cは、アンテナコイル２１の開口面積と、アンテナコイル２１のインダクタンスとの関係を示している。図５Cは、アンテナコイル２１の開口面積が大きくなるほど、インダクタンスが増加することを示している。
【００３５】
図５Dは、アンテナコイル２１の開口面積と、13.56MHzの共振周波数にするための可変コンデンサ２２の静電容量との関係を示している。図５Dは、13.56MHzの共振周波数にするためには、アンテナコイル２１の開口面積が大きくなるほど、静電容量を小さくする必要があることを示している。
【００３６】
以上より、近接非接触通信装置１を伸びた状態から縮んだ状態にし、開口面積をより大きくした場合、アンテナコイル２１のインダクタンスが増加し、13.56MHzの共振周波数にするためには、静電容量を小さくする必要がある。
【００３７】
図３Ａおよび図４Ａに示される、近接非接触通信装置１が伸びている状態の、アンテナコイル２１のインダクタンスをＬ１とし、可変コンデンサ２２の静電容量をＣ１とする。この場合、共振回路１２の共振周波数ｆ０は、次式（１）で表すことができる。
【数１】
【００３８】
近接非接触通信装置１を縮ませると、アンテナコイル２１を収納したガイド４１ａ乃至４１ｄが外側に拡がり、アンテナコイル２１の開口面積が大きくなるので、アンテナコイル２１のインダクタンスは、△Ｌだけ増加し、（Ｌ１＋△Ｌ）となる。また、アンテナコイル２１の開口面積が大きくなるので、アンテナコイル２１から発生する磁界の領域が広くなる。
【００３９】
一方、近接非接触通信装置１を縮ませると、２枚の電極板４３ａと４３ｂの重なる面積が小さくなるため、可変コンデンサ２２の静電容量は、△Ｃだけ減少し、（Ｃ１−△Ｃ）となる。
【００４０】
ここで、可変コンデンサ２２の静電容量の減少量△Ｃは、近接非接触通信装置１を縮んでいる状態にしたときのアンテナコイル２１のインダクタンスの増加に対して、共振周波数が、伸びている状態と同一のｆ０となるように算出されている。そして、可変コンデンサ２２の静電容量が（Ｃ１−△Ｃ）となるように、近接非接触通信装置１を縮んでいる状態にしたときの２枚の電極板４３ａと４３ｂの重なり部分の面積が設計されている。
【００４１】
その結果、近接非接触通信装置１を縮ませたときの共振回路１２の共振周波数も、
【数２】
となる。即ち、アンテナコイル２１のインダクタンスの増加に対して、可変コンデンサ２２の静電容量が減少し、共振回路１２は同一の共振周波数ｆ０を保っている。なお、現実的には、伸縮前後の共振周波数は、完全に同一ではなくても、それと同等とみなせる所定の範囲内に入っていればよい。
【００４２】
以上のように、USBドングルタイプとした近接非接触通信装置１では、可動機構４２により、近接非接触通信装置１を伸縮させることができる。この可動機構４２は、アンテナコイル２１の開口面積を変化させるとともに、開口面積の変化に応じて、共振回路の共振周波数が一定となるように、可変コンデンサの静電容量を変更する。即ち、可動機構４２は、アンテナコイル２１の開口面積を大きくしたとき、可変コンデンサの静電容量を小さくし、アンテナコイル２１の開口面積を小さくしたとき、可変コンデンサの静電容量を大きくする。
【００４３】
近接非接触通信装置１が伸びた状態では、アンテナコイル２１の開口面積が小さく、磁界の発生領域も小さくなるので、通信距離が短くなる。従って、ユーザは、伸びた状態で近接非接触通信装置１を使用することで、通信距離を短くした近接非接触通信を行うことができる。通信距離が短いので、スキミングを防止したいときなどに有用である。
【００４４】
逆に、伸びた状態では磁界の発生領域が小さくなるので、磁界が鎖交せず、通信相手側で十分な起電力が得られないため動作せず、通信ができない場合も考えられる。例えば、通信相手としての非接触ICカードのアンテナの位置が、近接非接触通信装置１のアンテナコイル２１から離れた外側にあるような場合である。そのような場合、可動機構４２により、近接非接触通信装置１を縮んだ状態とすることで、アンテナコイル２１の開口面積を大きくして、磁界の発生領域を広くすることができる。これにより、装置自体のサイズを小型にした場合に、通信距離が短くなってしまうという問題を解決し、装置自体のサイズを小型にしつつ、通信距離性能を上げることができる。
【００４５】
そして、近接非接触通信装置１を縮んだ状態とした場合であっても、上述したように、共振周波数は一定に保たれる。近接非接触通信では、共振周波数が設定値（規定値）からずれると、信号波形が劣化したり、磁界送電効率が低下する。近接非接触通信装置１では、共振周波数が常に一定に保たれるので、磁界送電効率が低下することはない。即ち、近接非接触通信装置１の磁界送電効率を改善することができる。
【００４６】
また、例えば、近接非接触通信装置１の近傍にある金属が浮遊容量として影響し共振周波数がずれた場合でも、可動機構４２により近接非接触通信装置１を伸縮させることにより、金属の影響を含んだ状態で共振周波数を一定に保つように調整することができる。即ち、近接非接触通信装置１の近傍にある金属の影響を抑制することができる。
【００４７】
なお、例えば、USBドングルタイプの近接非接触通信装置１をリーダライタとして機能させ、カード形状の非接触ICカードと通信を行う場合、USBドングルタイプの形状は、細長形状であるので、非接触ICカードを近接非接触通信装置１の上に置く場合に安定性に欠ける。そこで、アンテナコイル２１を収納したガイド４１ａ乃至４１ｄを外側に拡げることで、ガイド４１ａ乃至４１ｄがカード受けとしても機能し、非接触ICカードを近接非接触通信装置１の上に置く場合に安定性が向上するという効果も奏する。
【００４８】
上述した例では、アンテナコイル２１の形状を四角形（長方形）または六角形としたが、この例に限らず、アンテナコイル２１の形状は、可動の前後で、アンテナコイル２１の開口面積が変化する形状であればよい。
【００４９】
＜２．第２の実施の形態＞
［近接非接触通信装置の第２の構造］
図６は、近接非接触通信装置１の第２の構造であり、トークンタイプとした近接非接触通信装置１の斜視図である。
【００５０】
図６Aは、アンテナコイル２１の開口面積が小さい状態の近接非接触通信装置１の斜視図であり、図６Bは、アンテナコイル２１の開口面積を大きくした状態の近接非接触通信装置１の斜視図である。
【００５１】
図６の近接非接触通信装置１は、トークンのようなコイン状（薄型の円柱形状）を形成し、本体部５１とボタン５２とにより構成される。ボタン５２は、本体部５１の上面または下面の一方に設けられ、押圧により上下に移動する構造とされている。以下では、ボタン５２が上側の位置にあるときをオフ状態、ボタン５２が押圧により下に移動され、本体部５１の面と同一面の位置となったときをオン状態と呼ぶことにする。
【００５２】
また、本体部５１の側面の外周には、ループアンテナ２１がポリイミド膜等でカバーされたフレキシブルケーブル５３が配置されている。フレキシブルケーブル５３は、図６Aに示されるように、ボタン５２がオフ状態にあるとき、本体部５１の側面に収納された状態となる。また、図６Bに示されるように、ボタン５２がオン状態となったとき、フレキシブルケーブル５３の本体部５１内に収納されていた部分が飛び出し、アンテナコイル２１の開口面積が大きくなる。
【００５３】
図７は、図６の近接非接触通信装置１内の可変コンデンサ２２の構造を示す図である。
【００５４】
図７Aは、ボタン５２がオフ状態のときの近接非接触通信装置１を上から見た状態に対応し、図７Bは、ボタン５２がオン状態のときの近接非接触通信装置１を上から見た状態に対応する。
【００５５】
可変コンデンサ２２は、半円状の２枚の電極板６１ａと６１ｂを対向配置して構成されている。また、半円状の電極板６１ａと６１ｂの円中心部に、ボタン５２と連結した可動機構６２（例えば、ねじ軸と歯車）が設けられている。可動機構６２は、２枚の電極板６１ａと６１ｂの一方を、円中心を軸に回転させることで、静電容量を変化させる。
【００５６】
図８は、上下に配置された２枚の電極板６１ａと６１ｂと可動機構６２の概略の斜視図である。
【００５７】
上下に配置された２枚の電極板６１ａと６１ｂのうち、下側の電極板６１ｂは固定され、上側の電極板６１ａが、ボタン５２の上下動に連動して回転する。ボタン５２がオフ状態のときに（図８A）、２枚の電極板６１ａと６１ｂの重なり合う部分の面積は、ボタン５２がオン状態のときに（図８B）、２枚の電極板６１ａと６１ｂが重なり合う部分の面積より大きい。
【００５８】
図７Ａおよび図７Ｂにおいて、斜線で示される領域は、２枚の電極板６１ａと６１ｂが重なり合う部分を示している。
【００５９】
ボタン５２のオン状態とオフ状態を比較すると、ボタン５２がオフ状態のときは、アンテナコイル２１の開口面積が小さく、可変コンデンサ２２の静電容量が大きくなっている。このときのアンテナコイル２１のインダクタンスがＬ１であり、可変コンデンサ２２の静電容量がＣ１である。
【００６０】
そして、ボタン５２がオン状態のときは、アンテナコイル２１の開口面積が大きく、可変コンデンサ２２の静電容量が小さくなっており、このときのアンテナコイル２１のインダクタンスは、オフ状態のときより△Ｌだけ増加した（Ｌ１＋△Ｌ）であり、可変コンデンサ２２の静電容量は、オフ状態のときより△Ｃだけ減少した（Ｃ１−△Ｃ）である。
【００６１】
従って、上述した式（１）および式（２）より、ボタン５２がオン状態のときと、オフ状態のときで、共振周波数ｆ０が一定に保たれている。
【００６２】
これにより、ボタン５２とオフ状態にして近接非接触通信を行わせることで、通信距離を短くした近接非接触通信を行うことができる。一方、ボタン５２をオン状態にして近接非接触通信を行わせることで、磁界の発生領域を広くするとともに、通信距離性能を上げることができる。従って、トークンタイプとした第２の構造の近接非接触通信装置１においても、装置自体のサイズを小型にしつつ、通信距離性能を上げることができる。
【００６３】
なお、上述した例では、ボタン５２をオンおよびオフの２状態とし、２状態で共振周波数ｆ０が一定に保たれているとしたが、ボタン５２の移動位置を無段階として、ボタン５２の移動量に応じて、共振周波数ｆ０が常に一定となるように、半円状の電極板６１ａの回転角度（に対応する静電容量）を制御することもできる。この場合、磁界の発生領域や通信距離性能を２段階でなく、所望のレベルに（無段階に）設定することができる。
【００６４】
また、ボタン５２を省略し、ユーザが手動でフレキシブルケーブル５３を引き出したり、押し入れたりするようにして、可動機構６２がフレキシブルケーブル５３の移動（出入り）に連動して、２枚の電極板６１ａと６１ｂの一方を回転させるようにしてもよい。
【００６５】
＜３．第３の実施の形態＞
［携帯通信機器への組み込み例］
図９は、本技術を適用した近接非接触通信装置１が組み込まれた携帯通信機器の例を示している。
【００６６】
図９Aは、アンテナコイル２１の開口面積が小さい状態の携帯通信機器８１の斜視図であり、図６Bは、アンテナコイル２１の開口面積を大きくした状態の携帯通信機器８１の斜視図である。
【００６７】
携帯通信機器８１は、２枚の薄板状の第１の筺体９１と第２の筺体９２とで構成され、下側の第２の筺体９２に対して、上側の第１の筺体９１を長手方向にスライドする機構（不図示）を備えている。例えば、携帯通信機器８１は、上側の第１の筺体９１に電話番号等を表示する液晶パネルを配置し、スライドにより表出する第２の筺体９２の上面に数字や文字を入力する入力ボタンが配置された携帯電話機である。
【００６８】
携帯通信機器８１には、近接非接触通信装置１としての近接非接触通信チップ１１と共振回路１２が組み込まれている。携帯通信機器８１内の近接非接触通信機能を使用するとき、例えば、ユーザは、メニューよりリーダライタの機能を選択して、携帯通信機器８１の第１の筺体９１を長手方向にスライドさせる。
【００６９】
第１の筺体９１がスライド機構により長手方向にスライドしたとき、長方形の形状に配されたループアンテナ２１は、図９Ｂに示されるように、長方形のスライド方向と平行な二辺の長さが長くなる。これにより、ループアンテナ２１の開口面積を、スライド前の図９Ａの状態よりも大きくして、近接非接触通信機能を使用することができる。例えば、スライド前のループアンテナ２１の大きさが、通信相手の非接触ICカードのアンテナの大きさよりも小さいときに有効である。
【００７０】
図１０は、図９の携帯通信機器８１内の可変コンデンサ２２の構造を示す図である。
【００７１】
図１０Aは、図９Aの携帯通信機器８１を上から見た状態に対応し、図１０Bは、図９Bの携帯通信機器８１を上から見た状態に対応する。
【００７２】
携帯通信機器８１内の可変コンデンサ２２は、図４を参照して説明した２枚の電極板４３ａと４３ｂと同様の構造とされている。即ち、可変コンデンサ２２としての２枚の電極板の一方が第１の筺体９１側に配置され、他方が第２の筺体９２側に配置されている。そして、第１の筺体９１がスライド機構により長手方向にスライドしたとき、重なり合っていた２枚の電極板の一方が、一部のみ重なり合うように移動する。
【００７３】
図１０Aのスライド前の状態のアンテナコイル２１のインダクタンスがＬ１であり、可変コンデンサ２２の静電容量がＣ１である。図１０Bのスライド後の状態のアンテナコイル２１のインダクタンスが（Ｌ１＋△Ｌ）であり、可変コンデンサ２２の静電容量が（Ｃ１−△Ｃ）である。従って、上述した式（１）および式（２）より、スライド前後で、共振周波数ｆ０が一定に保たれている。
【００７４】
これにより、スライドさせない状態で近接非接触通信を行わせることで、通信距離を短くした近接非接触通信を行うことができる。一方、第１の筺体９１をスライドさせた状態で近接非接触通信を行わせることで、磁界の発生領域を広くするとともに、通信距離性能を上げることができる。従って、図９の携帯通信機器８１においても、装置自体のサイズを小型にしつつ、通信距離性能を上げることができる。
【００７５】
上述した実施の形態は、いずれも、アンテナコイル２１の開口面積の変化に対応して、可変コンデンサの静電容量を無段階に変更させることが可能なものである。共振周波数を一定に保つ手段として、固定容量値のコンデンサを複数並べてメカニカルスイッチで選択し、コンデンサの静電容量を切り替える方法も考えられる。しかし、特に、携帯通信機器８１では、落下によるメカニカルスイッチの破損なども考えられ、信頼性に問題がある。本技術のように、２枚の電極板の少なくとも一方をスライドして面積を変える方法によれば、メカニカルスイッチが不要となるので、信頼性が向上する。
【００７６】
本技術は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１ 近接非接触通信装置， １１ 近接非接触通信チップ， １２ 共振回路， ２１ アンテナコイル， ２２ 可変コンデンサ（キャパシタ）， ４２ 可動機構， ４３ａと４３ｂ 電極板， ６２ 可動機構， ６１ａと６１ｂ 電極板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送波としての電磁波を出力するアンテナコイルと可変コンデンサとからなる共振回路と、
前記共振回路が出力する前記搬送波を制御することにより、データを送信する近接非接触通信部と、
前記アンテナコイルの開口面積を変化させるとともに、前記アンテナコイルの開口面積の変化に応じて、前記共振回路の共振周波数が一定となるように、前記可変コンデンサの静電容量を変更する可動機構と
を備える通信装置。
【請求項２】
前記可動機構は、前記アンテナコイルの開口面積を大きくしたとき、前記可変コンデンサの静電容量を小さくする
請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記可動機構は、前記可変コンデンサを構成する２枚の電極板の一方をスライドさせることで、前記可変コンデンサの静電容量を小さくする
請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記可動機構は、対向配置された２枚の電極板の一方を所定の位置を軸に回転させることで、前記可変コンデンサの静電容量を小さくする
請求項２に記載の通信装置。
【請求項５】
前記可動機構は、長方形の前記アンテナコイルの長辺の二辺を折り曲げることで、前記アンテナコイルの開口面積を大きくする
請求項２に記載の通信装置。
【請求項１】
搬送波としての電磁波を出力するアンテナコイルと可変コンデンサとからなる共振回路と、
前記共振回路が出力する前記搬送波を制御することにより、データを送信する近接非接触通信部と、
前記アンテナコイルの開口面積を変化させるとともに、前記アンテナコイルの開口面積の変化に応じて、前記共振回路の共振周波数が一定となるように、前記可変コンデンサの静電容量を変更する可動機構と
を備える通信装置。
【請求項２】
前記可動機構は、前記アンテナコイルの開口面積を大きくしたとき、前記可変コンデンサの静電容量を小さくする
請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記可動機構は、前記可変コンデンサを構成する２枚の電極板の一方をスライドさせることで、前記可変コンデンサの静電容量を小さくする
請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記可動機構は、対向配置された２枚の電極板の一方を所定の位置を軸に回転させることで、前記可変コンデンサの静電容量を小さくする
請求項２に記載の通信装置。
【請求項５】
前記可動機構は、長方形の前記アンテナコイルの長辺の二辺を折り曲げることで、前記アンテナコイルの開口面積を大きくする
請求項２に記載の通信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１７３９４２（Ｐ２０１２−１７３９４２Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３４６５２（Ｐ２０１１−３４６５２）
【出願日】平成２３年２月２１日（２０１１．２．２１）
【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９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２１日（２０１１．２．２１）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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