電子機器、通信装置
【課題】電界結合による近距離無線通信を行う際、カプラ周囲に金属が設けられるような条件に関わらず、安定した良好な通信品質が得られるようにする。
【解決手段】電界結合のためのアンテナとなるカプラの近傍に対して略コの字状の金属板による電界補強部材１６０を設ける。この電界補強部材１６０は、例えば略コの字状の外形に沿ったループ形状を有する。また、そのコの字状を形成する内側の辺が１／２波長となるようにしてサイズが設定されているために、例えばループ長としては１波長にほぼ対応する。また、コの字状を形成する２つの脚部の連結部分から折り曲げた形状として所定角度を成す２つの面が形成されるようにする。これにより、電界補強部材１６０は、カプラからの電界を受け、これを通信相手のカプラ側に再放射するという機能が与えられる。
【解決手段】電界結合のためのアンテナとなるカプラの近傍に対して略コの字状の金属板による電界補強部材１６０を設ける。この電界補強部材１６０は、例えば略コの字状の外形に沿ったループ形状を有する。また、そのコの字状を形成する内側の辺が１／２波長となるようにしてサイズが設定されているために、例えばループ長としては１波長にほぼ対応する。また、コの字状を形成する２つの脚部の連結部分から折り曲げた形状として所定角度を成す２つの面が形成されるようにする。これにより、電界補強部材１６０は、カプラからの電界を受け、これを通信相手のカプラ側に再放射するという機能が与えられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器および通信装置に関し、特に、電界結合による近距離無線通信に用いられる電子機器および通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔ（登録商標）といわれる近距離無線通信規格が実用化段階にきている（例えば、非特許文献１参照。）。この近距離無線通信規格では、３〜５ｃｍ程度という非常に短い通信可能距離を規定している。
【０００３】
そして、ＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔにおいては、上記の近距離の範囲に限定した通信を実現するために、電界結合による誘導現象を利用することとしており、アンテナに相当するものとして、カプラといわれる電界結合器を用いる。すなわち、一方の通信機器が備えるカプラと、他方の通信機器が備えるカプラとが通信可能距離以内にまで近づくことで相互のカプラとの間に電界結合を生じさせる。この電界結合によって双方の機器間で信号を宗純可能なように接続するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】「ＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔ ホワイトペーパー」、ＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔコンソーシアム（http://www.transferjet.org/tj/transferjet_whitepaper_J.pdf）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、現実にカプラを電子機器内に収納した状態で電子機器間での通信を行ってみたところ、次のようなことが問題になった。例えば、カプラを内蔵する電子機器の外筐が金属であったり、また、外筐内部にてカプラが配置されるべき位置の近傍に金属部品が配置されたりする場合がある。すなわち、カプラ間で発生する電界場またはその電界場の近傍に、金属が存在する状態となる場合である。金属は導電体であり、したがってその反射や遮蔽効果によって電界を弱めることになる。このような電界のパワー低下は、例えばエラーレートの増加や通信速度の低下など、通信品質の劣化につながり、実際には、安定したデータの送受信を阻害する要因となり得る。
【０００６】
上記のような通信品質の劣化を避けるには、例えば、外筐に金属を用いない、または外筐内のカプラ近傍に金属部品を配置しない、などの対策を採ればよい。しかし、このような対策を採ることは、例えば機器のデザインが損なわれたり、強度の確保が困難になるなどの問題を生じるために現実的ではない。
【０００７】
そこで本発明は、カプラの近傍に金属が配置されているとしても、十分な通信品質が維持できるようにすることをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その第１の側面は、所定の通信可能距離内にある通信先結合器との間で電界結合を生じさせるための結合器の外筐内部での規定位置に応じて設定された上記外筐内部の所定位置に設けられ、互いに離間した位置関係の２つの脚部とこれらの脚部の各一端を連結する連結部とが一体に形成された外形形状を有し、当該外形形状の内側を形成する辺部の長さが上記電界結合により生じる電界周波数に応じた波長の１／２に基づいて設定された板状の金属である電界補強部材を具備する電子機器である。これにより、電界補強部材が、結合器からの電界を受けて通信先結合器側に再放射させるという作用をもたらす。
【０００９】
また、この第１の側面において、上記電界補強部材は、上記外筐内部において誘電体と接触または近接した状態で設けられるとともに、上記外形形状の内側を形成する辺部の長さは、上記誘電体の誘電率に応じて短縮される上記波長の１／２に基づいて設定されるようにしてもよい。これにより、電界補強部材の上記外形形状の内側を形成する辺部の長を短縮させるという作用をもたらす。
【００１０】
また、この第１の側面において、上記電界補強部材は、上記板状の平面方向において上記外形形状を有し、上記連結部に相当する部位における上記２つの脚部に沿った方向を折り曲げ位置として、一方の脚部が形成する面部と他方の脚部が形成する面部とが所定角度を形成されるようにしてもよい。これにより、例えば電界補強部材において電界を放射する方向を設定させるという作用をもたらす。
【００１１】
また、この第１の側面において、上記電界補強部材において上記一方の脚部が形成する面部は上記外筐内部での結合器の規定位置近傍に配置され、上記電界補強部材において上記他方の脚部が形成する面部は上記外筐内部での結合器の規定位置よりも上記通信先結合器側に近い側に配置されるようにしてもよい。これにより、電界補強部材において電界を受ける動作と電界を放射する動作とを有効に機能させるという作用をもたらす。
【００１２】
また、この第１の側面において、上記電界補強部材は、上記外形形状に沿ったループ状に形成されてもよい。これにより、約１波長のループを形成させるという作用をもたらす。
【００１３】
また、この第１の側面において、上記電界補強部材は、板状の金属の厚み部分が上記外形形状を有するようにして形成されてもよい。これにより、板状の金属を折り曲げるようにした電界補強部材を形成させるという作用をもたらす。
【００１４】
また、この第１の側面において、上記電界補強部材は、上記外筐内部での結合器の規定位置と上記通信先結合器との間の位置に設けられるようにしてもよい。これにより、電界補強部材が、通信相手同士の結合器の間、すなわち、電界のなかに配置させるという作用をもたらす。
【００１５】
また、この第１の側面において、上記電界補強部材は、上記２つの脚部が互いに異なる長さとされてもよい。これにより、２つの脚部が異なる長さを有した形状の電界補強部材を配置させるという作用をもたらす。
【００１６】
また、この第１の側面において、上記結合器を備える通信装置が装脱される部位であって、上記通信装置が適正に装着されることで上記結合器が上記外筐内部での規定位置となるように形成される通信装置装脱部をさらに具備することとしてもよい。これにより、通信装置装脱部に装着された通信装置に対して共通に電界補強部材を有効に機能させるという作用をもたらす。
【００１７】
また、本発明の第２の側面は、所定の通信可能距離内にある通信先結合器との間で電界結合を生じさせるためのもので、外筐内部の所定位置に設けられる結合器と、互いに離間した位置関係の２つの脚部とこれらの脚部の各一端を連結する連結部とが一体に形成された外形形状を有し、当該外形形状の内側を形成する辺部の長さが前記電界結合により生じる電界周波数に応じた波長の１／２に基づいて設定された板状の金属である電界補強部材とを具備する通信装置である。これにより、通信装置に電界結合により生じる電界を補強する機能を有させるという作用をもたらす。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、電界結合を利用した近距離無線通信方式に対応する電子機器として、カプラの近傍に金属が配置されるような上記電子機器の構造であっても、十分な通信品質を簡単な構成によって維持できるという効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態における送信装置１００と受信装置２００の構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態における、送信装置１００のカプラ１５０と受信装置１００のカプラ２５０との間での電界結合を説明するための図である。
【図３】送信装置１００の外筐１１０におけるカプラ１５０の配置状態例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における電界補強部材１６０の例を示す正面図、および側面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における電界補強部材１６０を抜き出して正面より示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における電界補強部材１６０とカプラ１５０とについての他の位置関係例を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態における電界補強部材１６０とカプラ１５０とについての他の位置関係例を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態における電界補強部材１６０の、外筐１１０内における具体的な配置例を示す図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態における電界補強部材１６０の、外筐１１０内における具体的な配置例として、カード型通信装置１７０Ａが装脱可能とされている場合を示す図である。
【図１０】送信装置１００と受信装置２００とに、それぞれ電界補強部材１６０または２６０を設けた場合の、外筐内での配置態様を模式的に示す斜視図である。
【図１１】本発明の実施の形態の第１の変形例における電界補強部材１６０Ａの構成例を示す正面図および側面図である。
【図１２】第１の変形例における電界補強部材１６０Ａを抜き出して示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態の第１の変形例における電界補強部材１６０Ａの折り曲げ形状例と、その配置例を示す正面図および側面図である。
【図１４】本発明の実施の形態の第２の変形例における電界補強部材１６０Ｂの構成例を示す斜視図および側面図である。
【図１５】本発明の実施の形態の第３の変形例における電界補強部材１６０Ｃ、１６０Ｄの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態と称する）について説明する。説明は以下の順序により行う。
１．第１の実施の形態（電界補強部材にスリットを形成した例）
２．変形例（電界補強部の態様の変形例）
【００２１】
＜１．第１の実施の形態＞
［近距離無線通信方式の概要］
まず、本発明の実施の形態が対応する近距離無線通信規格の概要について説明する。本発明の実施の形態が対応する近距離無線通信規格は、ＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔ（登録商標）といわれる。その通信可能距離としては３ｃｍ〜５ｃｍ程度のごく近距離を設定しており、この通信可能距離の範囲であれば最大で５６０Ｍｂｐｓ（実効速度：３７５Ｍｂｐｓ）という相当に高速なデータ転送速度が得られるとしている。また、ネットワークトポロジ（通信形態）は、常に１対１（Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔ）である。
【００２２】
このＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔの規格では、上記のように通信距離を数センチ程度に限定したＰｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔ通信としていることで、例えば暗号化などを行わなくとも有線接続に匹敵するレベルのセキュリティが得られる。また、通信周波数は４．４８ＧＨｚを中心として５６０ＭＨｚの帯域幅を占有し、通信プロトコルにおいては、エラー検出、訂正やパケットの認識、再送が規定されている。また、近距離通信であるために、通信電力は−７０ｄＢｍ／ＭＨｚ以下と非常に小さい。これにより、例えば本国およびそれ以外の主立った国でも認可が不要になる。
【００２３】
そして、このようなＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔの規格に対応する通信機器としては、例えば、ストレージ機器の上に対して撮像装置を置いただけで、撮像装置に記憶されている画像データをストレージ機器に転送させる、などといった便利な使用形態を提案できる。
【００２４】
ここで、ＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔで規定される３ｃｍ程度の通信可能距離は、例えば、通常の電波を用いるのではなく、電界結合による誘導現象を利用することにより実現される。この電界結合による無線接続のためのアンテナとして機能する電界結合器を、ＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔの規格では「カプラ」という。本願明細書においても、以降においては、この電界結合器についてはカプラと称する。
【００２５】
［通信装置の構成］
図１は、本発明の実施の形態が対応する通信装置として、送信装置１００と受信装置１００とが示されている。なお、送信装置１００と受信装置２００は、実際には同型の機種とされて、それぞれが、そのときの設定や操作に応じてデータ送信側、データ受信側として機能するものとされてもよい。あるいは、送信装置１００と受信装置２００は、それぞれが異なる装置とされていてもよい。
【００２６】
図１において送信装置１００は、通信装置としてデータ送信機能を実行するものである。この送信装置１００は、その外筐１１０の内部に、制御部１２０、メモリ１３０、通信処理部１４０、およびカプラ１５０を備える。
【００２７】
外筐１１０は、樹脂や金属などにより形成される外装のための部位であり、内部において送信装置１００を構成する実際の回路、部品等が収納されている。
【００２８】
制御部１２０は、例えば実際にはＣＰＵ（Central Processing Unit）などとされて、送信装置１００における各種制御を実行するものである。具体的には、メモリ１３０に対するデータの書込み／読出し、また、近距離無線通信に対応した通信処理部１４０の動作を制御する。メモリ１３０は、制御部１２０が利用すべきデータを保持するものである。具体的には、例えば近距離無線通信により送信すべきデータを保持する。通信処理部１４０は、制御部１２０の制御に応じて、近距離無線通信によるデータ送信のための所要の処理を実行するものである。
【００２９】
また、カプラ１５０は、通信先の機器側に設けられるカプラとの間で電界結合を生じさせるためのものである。例えばデータ送信に際しては、通信処理部１４０から出力される送信信号に応じて電界を発生させる。カプラ１５０においては、例えば通信処理部１４０からの送信信号を放射器１５１に印加する。これにより、放射器１５１から、送信信号に応じて変化する電界を発生させることができる。
【００３０】
同じく図１において受信装置２００は、通信装置としてデータ受信機能を実行するものであり、その外筐２１０の内部に、制御部２２０、メモリ２３０、通信処理部２４０およびカプラ２５０を備える。
【００３１】
これら受信装置２００側の外筐２１０、制御部２２０、メモリ２３０、通信処理部２４０、およびカプラ２５０の構成は、それぞれ、送信装置１００側の外筐１１０、制御部１２０、メモリ１３０、通信処理部１４０、およびカプラ１５０と同じでよい。ただし、受信装置２００がデータ受信機能を実行することに対応して、制御部２２０は、データ受信に対応した制御を実行する。また、メモリ２３０には、受信したデータが保持されることになる。また、通信処理部２４０は、カプラ２５０経由で受信した信号から、データを復調して取得する処理を実行する。カプラ２５０は、動作として、誘起された電界に応じて放射器２５１にて検波した信号を通信処理部２４０に対して受信信号として渡す。
【００３２】
［通信装置間の通信処理、および電界結合による通信動作の例］
上記構成による送信装置１００と受信装置２００との間で行われるデータ送受信のための動作例について説明する。例えばユーザが送信装置１００と受信装置２００との間でデータ送受信を行わせようとする際には、送信装置１００側のカプラ１５０と受信装置２００のカプラ２５０とが通信可能距離の範囲内となる位置関係により配置させておくようにする。この状態において送信装置１００がデータ送信を実行するときには、例えば制御部１２０は送信すべきデータをメモリ１３０から読み出して通信処理部１４０に渡す。通信処理部１４０は、渡されたデータに対して、エラー訂正符号の付加、パケット化などの処理を行い、さらに電界結合方式に対応して伝送可能なキャリア周波数で変調した送信信号に変換する変調処理を行い、この送信信号をカプラ１５０に出力する。カプラ１５０においては、入力された送信信号が放射器１５１に印加され、これにより、放射器１５１からは、印加された送信信号に応じた電界を発生させる。
【００３３】
このとき、受信装置２００側のカプラ２５０は、上記カプラ１５０と通信可能な距離範囲内にあるため、カプラ２５０の放射器２５１には、放射器１５１にて発生している電界に応じた誘導現象により電界が発生する。すなわち、図２に示すようにして、送信装置１００側のカプラ１５０の放射器１５１と、受信装置２００側のカプラ２５０の放射器２５１と間で電界結合した状態が得られる。なお、以降においては、ここでは説明を簡単でわかりやすくするための便宜上、電界が発生する部位がカプラ自体であると広義に捉えて、電界結合がカプラ１５０とカプラ２５０との間で発生しているものとして記載する場合がある。
【００３４】
そして、放射器２５１からは、上記の電界結合の下で発生している電界に応じた信号が通信処理部２４０に対して受信信号として取り込まれる。通信処理部２４０においては、入力した受信信号から、キャリア成分除去、パケット解除、エラー訂正処理などの所要の復調処理を実行してデータを復号し、制御部２２０に渡す。制御部２２０は、例えば渡されたデータをメモリ２３０に書き込んで保持させる。
【００３５】
［通信品質を劣化させる要因］
次に、上記のようにして電界結合を利用する近距離無線通信において、その通信品質を劣化させる要因について、図３を参照して説明する。図３は、送信装置１００を例に挙げて、その外筐１１０とカプラ１５０とを抜き出して示している。まず、図３（ａ）は、外筐１１０内にカプラ１５０が位置している状態を正面方向から見た正面図であるとする。図３（ｂ）は、図３（ａ）に対応する側面図となる。
【００３６】
一般的に、電子機器の外筐は樹脂により形成されることが多い。しかし、例えば製品としての性能、機能、デザインなどの都合で、外筐の少なくとも一部が金属により形成されることもしばしばある。
【００３７】
ここで、例えば図３（ａ）および図３（ｂ）に示す送信装置１００の外筐１１０における少なくとも一部が金属で形成されており、かつ、その金属部分が、カプラ１５０にて発生する電界に影響を及ぼし得る位置に設けられているとする。金属は導体であるために、例えばカプラ１５０から外筐１１０を通過しようとする電波を反射または遮蔽するように働き、結果として、電界を弱めることになる。このようにして電界が弱められれば、それだけ伝送信号の損失が大きくなり、通信品質を劣化させることになる。通信品質の劣化は、例えば、エラーレートの増加、伝送エラーなどに起因するデータ転送速度の低下などとして現れる。
【００３８】
また、たとえ外筐１１０に金属が使用されていなくとも、外筐１１０内部に部品などとして金属を納めなければならない場合もある。例として、図３（ｃ）の側面図には、外筐１１０内においてカプラ１５０の近傍に、金属フレーム１８１およびバッテリ１８２が配置されている状態を示している。金属フレーム１８１は、金属により形成されており、例えば内部の剛性の維持などの所定の目的のために外筐１１０内のしかるべき位置に配置される。また、バッテリ１８２は、例えば充電池であり、一般的に金属を含む構成である。このようにして、外筐１１０内において金属部品が設けられている場合にも、その位置によっては、通信品質を劣化させることになる。
【００３９】
このように、電界結合により通信を行う本発明の実施の形態の通信装置では、外筐または外筐内部の金属部分の存在により通信品質が劣化するという問題を抱える。なお、図３には送信装置１００が示されているが、このような金属部分の存在が通信品質を劣化させるという点については、受信装置２００側においても同様である。
【００４０】
このような通信品質の劣化は、例えば電界結合に影響を及ぼすような箇所に金属を設けないようにすればよい。しかし、金属を設けないことで、例えば外筐のデザインに制限がでてきてしまう。また、外筐または外筐内部において十分な強度を維持できなくなる場合も出てくる。このようにして、外筐またはその内部において金属を用いないようにすることは、現実においては有効な対策とはいえない。
【００４１】
［電界補強部材の構成例］
そこで、本発明の実施の形態では、電界結合に影響を及ぼし得る位置に金属が使用されているような機器であっても、充分な通信品質が得られるようにするために、以降説明するようにして電界補強部材を備える構成を提案する。なお、以降の説明においては、送信装置１００側の構成を示すが、受信装置２００にも同じ構成を適用できる。
【００４２】
まず、図４（ａ）の正面図および図４（ｂ）の側面図は、本発明の第１の実施の形態としての構成例を示している。この図においては、図３（ａ）および図３（ｂ）と同様に、送信装置１００について、外筐１１０とカプラ１５０とを抜き出して示している。ただし、本発明の実施の形態としての構成を分かりやすく見せるための便宜上、カプラ１５０については外筐１１０のサイズに対して大きく拡大して示している。実際には、カプラ１５０は外筐１１０における一部を占有するにすぎない程度のサイズである。なお、カプラ１５０自体については、先に図１および図２により説明した構成と変るところは特にない。
【００４３】
そして、本発明の第１の実施の形態としては、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すようにして、外筐１１０内部において、カプラ１５０の近傍に対して電界補強部材１６０を設けることとしている。なお、ここでは図示していないが、電界補強部材１６０は外筐１１０内部において固定して設けられる。
【００４４】
電界補強部材１６０は、図４（ａ）においては面形状となっているのに対して、図４（ｂ）においては厚さとしての幅しか有していないことからわかるように、電界補強部材１６０は、全体としては板状としてみることのできる形状である。電界補強部材１６０は所定の厚さの金属板から例えば図４に示す形状を形成する。
【００４５】
図５は、図４（ａ）から電界補強部材１６０を抜き出して示している。電界補強部材１６０の全体の外形形状としては、同じサイズによる長方形の第１脚部１６１と第２脚部１６２とを、その長手方向に沿って略平行に離間して配置し、これら第１脚部１６１と第２脚部１６２の各一方の端部（短辺）を連結部１６３により連結して得られるものとみることができる。つまり、いわいるコの字形状として形成される。なお、ここでは形状説明の便宜上、電界補強部材１６０が、第１脚部１６１、第２脚部１６２、および、連結部１６３の３つの部位から成るものとして説明しているが、実際には、これらの部位から成るコの字状の外形形状が一体に形成されているものである。例えば実際には、金属板から、図５に示すコの字状の外形形状を抜き出せば、次に説明するスリット１６５が未だ形成されていない段階の電界補強部材１６０の外形形状を得ることができる。
【００４６】
そのうえで、図５に示す電界補強部材１６０は、コの字状の外形形状において、その内側を同じコの字状でくり抜いたようにしてスリット１６５を形成している。このスリット１６５が形成された形状は、別の見方をすれば、所定幅の金属によりコの字状に沿ってループ状に形成されているものとみることができる。つまり、電界補強部材１６０は、ループ形状を有している。
【００４７】
また、図５に示される電界補強部材１６０の外形を形成する辺のうちで、第１脚部１６１において第２脚部１６２側と対向する位置にある辺の長さをＬ１とする。また、同様に、第２脚部１６２において第１脚部１６１側と対向する位置にある辺の長さをＬ２とする。また、これら長さをＬ１、Ｌ２で表される２つ辺を連結する辺の長さをＬ３とする。また、本発明の実施の形態が対応する近距離無線通信方式にて規定される通信のための電界周波数に対応する１波長をλとする。そして、下記の（式１）がほぼ成り立つものとしてみることのできる上記の長さＬ１、Ｌ２およびＬ３を設定する。
Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＝λ／２・・・（式１）
なお、この電界補強部材１６０のサイズ設定に関して、上記(式１）は、必ずしも厳密に成立させる必要はなく、例えば目安として、長さＬ１、Ｌ２およびＬ３の合計が、λ／２とみてよい長さの範囲内にあればよい。
【００４８】
このように、本発明の第１の実施の形態においては、電界補強部材１６０の外形形状を形成する辺のうち、内側において連結される３つの辺から成る長さが約１／２波長となるように設定される。本発明の実施の形態が対応する近距離無線通信方式の電界周波数は４．４８ＧＨｚであるから、１波長は約６．７ｃｍとなる。したがって、電界補強部材１６０の実際としては、Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＝３．３５ｃｍ程度となるようにして形成することになる。なお、これにより、電界補強部材１６０において形成されるループの長さとしては、ほぼ１波長であるとしてみることができる。
【００４９】
また、電界補強部材１６０は、図５の一点鎖線Ｆとして示す連結部１６３のほぼ中央部分を折り曲げ位置として折り曲げるようにすることで、図４（ｂ）に示すようにして、その側面からみた形状が「く」の字状となるようにする。つまり、１８０度より小さな所定角度ａが与えられるようにする。
【００５０】
このようにして「く」の字状に折り曲げられた電界補強部材１６０は、図５の一点鎖線Ｆで示される折り曲げ位置を境界として、２つの平面部に分かれることになる。これらの平面部は、図４（ａ）に示すように、それぞれ電界受面部１６６、放射面部１６７となる。そのうえで、図４（ｂ）に示すように、電界受面部１６６は、カプラ１５０の放射器１５１の面とほぼ平行な状態で対向するようにして設けられる。放射面部１６７は、図においては放射器１５１よりも下側に位置する。これは、放射面部１６７を、ここでは図示していない受信装置２００側のカプラ２５０（放射器２５１）側に位置させていることを意味する。また、電界受面部１６６と放射面部１６７の間に角度ａを与えていることで、放射面部１６７を、ここでは図示していない受信装置２００のカプラ２５０の方向にほぼ向けた状態とすることができる。これは次に説明する、再放射する電界の放射方向を設定していることに対応する。
【００５１】
上記の形状および配置の態様を採る電界補強部材１６０は、送信装置１００側の放射器１５１と受信装置２００側の放射器２５１との間で電界結合が生じているときに、次のようにして機能する。すなわち、まず、電界補強部材１６０においては、まず、放射器１５１から発生された電界を電界受面部１６６にて受ける。そして、この受けた電界を、放射面部１６７により再放射する。この結果、受信装置２００側の放射器２５１に対しては、放射器１５１から直接に放射される成分と、電界補強部材１６０から再放射された成分とが合成されて放射される。したがって、電界補強部材１６０が設けられることによっては、より強化された電界が与えられる結果となる。
【００５２】
これにより、例えば、カプラの周囲に金属が存在することで、その反射や遮蔽の作用によって電界が弱められたとしても、電界補強部材１６０により、その弱められた分を補強することが可能となる。すなわち、通信装置としてカプラの周囲に金属が存在する構造を有しているとしても、実用に充分足るだけの通信品質を維持できる。
【００５３】
［電界補強部材とカプラとの他の位置関係例］
図６は、電界補強部材１６０とカプラ１５０（放射器１５１）との位置関係についての他の例を示している。図６（ａ）は正面図、図６（ｂ）は側面図である。
【００５４】
図６の電界補強部材１６０は、図４の場合と比較して、カプラ１５０に対してより上側となるようにしてその位置が変更されている。具体的には、先の図４（ａ）では、例えば電界補強部材１６０は、その電界受面部１６６側のスリット１６５の部分が、ほぼ放射器１５１と対向している。これに対して、図６（ａ）では、電界補強部材１６０における電界受面部１６６と放射面部１６７の間の空間部分が、ほぼ放射器１５１と対向している状態が示されている。
【００５５】
また、図７は、本発明の第１の実施の形態における、電界補強部材１６０とカプラ１５０（放射器１５１）との位置関係についてのさらに他の例を示している。図７（ａ）は正面図であり、図７（ｂ）は側面図である。図７は、電界補強部材１６０自体が、放射器１５１よりも下側にあるようにしてその位置が設定されている。
【００５６】
本発明の第１の実施の形態では、上記図４、図６および図７に例示したようにして、電界補強部材１６０の位置を変更できるが、いずれの位置に関しても次のことが共通にいえる。つまり、電界受面部１６６側が同じ送信装置１００内のカプラ１５０（放射器１５１）に近く、放射面部１６７側が、図示しない受信装置２００側のカプラ２５０（放射器２５１）に近いという位置関係となっている。これにより、電界補強部材１６０により放射器１５１からの電界を受けてこれを再放射するという動作が、図４の場合だけではなく、図６または図７の位置関係の場合にも得られることになる。なお、受信装置２００側のカプラ２５０（放射器２５１）は、特許請求の範囲に記載の通信先結合器の一例となる。
【００５７】
［外筐内における電界補強部材の固定状態例］
次に、図８により、外筐内における電界補強部材１６０の具体的な固定状態例を示す。図８は、外筐の具体形状とともに、その内部を示す断面図である。この図において外筐は、外筐本体１１１およびバッテリ蓋部１１２の部位から成るものとして示されている。外筐本体１１１は、例えば送信装置１００の外筐が形成する本体部の一部である。また、バッテリ蓋部１１２は、ここでは図示していない開閉機構によって開閉が可能に支持されている。これにより、例えばバッテリ蓋部１１２により開口部１８４を開いて、本体内部に対してバッテリ１８２を装脱することができる。図では、バッテリ蓋部１１２により開口部が閉じられた状態が示されている。例えば送信装置１００のユーザがバッテリ１８２を交換するときには、このバッテリ蓋部１１２を開けて開口部からバッテリ１８２を抜き出すようにする。また、抜き出してあったバッテリ１８２を開口部から差し込んで装着する。
【００５８】
図８においては、上記のようにして外筐１１０内に装填されるバッテリ１８２の左側において、基板１７０が配置されている。そして、この基板１７０上にカプラ１５０が形成されている。この基板１７０は、外筐１１０の内部において固定的に設けられるものである。従って、基板１７０上に形成されるカプラ１５０は、送信装置１００内に固定して設けられていることになる。そのうえで、このカプラ１５０が形成されている左側近傍には、筐体内樹脂部１８３が設けられている。この筐体内樹脂部１８３は、外筐内部において所定の目的で樹脂により形成されている部位である。
【００５９】
そこで、この例では、図示するようにして、筐体内樹脂部１８３において、放射器１５１と最適な位置関係が得られる位置に対して電界補強部材１６０を貼り付けるようにして設けることとしている。この筐体内樹脂部１８３に取り付けられた電界補強部材１６０とカプラ１５０との位置関係を抜き出してみれば、例えば、図４（ａ）とほぼ同じであることがわかる。
【００６０】
ここで、上記のようにして電界補強部材１６０が取り付けられる筐体内樹脂部１８３は樹脂であるために、誘電体として相応に高い誘電率を有する。この筐体内樹脂部１８３の誘電動作によって、電界補強部材１６０において有効となる電界の波長が実際よりも短縮される。例えば本願発明者によっては、１０〜２０％ほどにまで短縮されることがわかった。そこで、図８に示す電界補強部材１６０では、図５により説明したＬ１＋Ｌ２＋Ｌ３による長さを、λ／２の８０〜９０％程度に設定して形成できることになる。これにより、電界補強部材１６０をさらに小さいサイズとすることができる。
【００６１】
［通信機能がリムーバブルの構成例］
また、これまでにおいては、例えば送信装置１００として通信機能が組込み済とされている構成を前提として説明してきた。しかし、例えば、送信装置１００自体は、本来は通信機能を持たずに、通信機能を有するリムーバブル形式の装置を装填することで、送信装置１００としての通信機能が得られるようにした構成を採ることも考えられる。
【００６２】
このような構成の具体例を図９に示す。この図に示すように、送信装置１００としては、図８において示した基板１７０に代えて、カード型通信装置１７０Ａが取り付けられている。このカード型通信装置１７０Ａは、リムーバブル形式であって、例えば図１との対応では、少なくとも通信処理部１４０とカプラ１５０の構成を有する。したがって、カード型通信装置１７０Ａが装填されていない場合、送信装置１００は、通信処理部１４０とカプラ１５０を備えておらず、すなわち通信機能は有していない状態である。
【００６３】
ユーザは、送信装置１００に通信機能を与えるためには、バッテリ蓋部１１２を開いて、開口部１８４から所定の挿入口などに対してカード型通信装置１７０Ａを差し込むようにして装填する。なお、送信装置１００において、このカード型通信装置１７０Ａが装脱される部位が、本願発明の特許請求の範囲に記載の通信装置装脱部の一例と成る。そして、通信装置装脱部カード型通信装置１７０Ａが適正に装填された状態でバッテリ蓋部１１２が閉じられれば、送信装置１００側の制御部１２０と、カード型通信装置１７０Ａの通信処理部１４０とが電気的に接続されて、送信装置１００としては、通信処理部１４０とカプラ１５０を制御して通信を制御可能になる。つまり、本発明の実施の形態の通信機能が与えられる。また、カード型通信装置１７０Ａが適正に装填された状態では、図示するようにして送信装置１００の外筐内における規定の位置にカプラ１５０が位置する。この場合、電界補強部材１６０は、この規定の位置にくるカプラ１５０と最適な位置関係が得られるようにして筐体内樹脂部１８３に対して貼り付けられるべきものとなる。
【００６４】
このようにして、電界補強部材１６０は、カプラ１５０を実際に有する装置とは別の装置に設けられてよい。例えば、図９のようにしてカード型通信装置１７０Ａがリムーバブル形式の場合には、送信装置１００に装填されるカード型通信装置１７０Ａが特定のものではなく、その都度異なる可能性がある。そこで、電界補強部材１６０については、送信装置１００側に設けることとすれば、装填されたカード型通信装置１７０Ａのいずれにも対応して共通に電界を補強することができる。この場合、カード型通信装置１７０Ａ側については、電界補強のための構成を与える必要がなくなる。
【００６５】
［送信装置と受信装置とでともに電界補強部材を設けた場合］
これまでの説明では、送信装置１００を例に挙げて電界補強部材１６０を設けた構成について説明してきた。しかし、電界補強部材を設ける構成は、通信相手である、受信装置側にも設けてよい。図１０の斜視図は、送信装置１００と受信装置２００とで、それぞれ電界補強部材１６０または電界補強部材２６０を設けた場合の、外筐内での配置態様を模式的に示している。
【００６６】
送信装置１００側では外筐１１０において、例えば図８に示した構造に倣って、基板１７０にカプラ１５０を形成している。そして、このカプラ１５０の放射器１５１の位置に対応して、電界補強部材１６０を設けている。そして、受信装置２００においても、外筐２１０内にて、基板２７０にカプラ２５０を設けたうえで、放射器２５１の位置に対応させて電界補強部材１６０を設けている。
【００６７】
なお、受信装置２００が送信装置１００と同型の機器である場合には、受信装置２００は、送信装置１００と同じ外形を有したうえで、外筐２１０内において同じ配置位置、態様によってカプラ２５０、および電界補強部材２６０が設けられる。なお、この場合の受信装置２００におけるカプラ２５０、および電界補強部材２６０は、送信装置１００側のカプラ１５０および電界補強部材１６０と同一のものとされてよい。そして、送信装置１００側と受信装置２００側とで通信を行わせようとするときには、例えば図示するようにして、互いの内部におけるカプラ１５０および２５０が通信可能な距離範囲に収まるようにする。この際には、例えば送信装置１００と受信装置２００同士を近づけるか、接触させるようにする。これにより、カプラ１５０とカプラ２５０との間で電界結合が生じて通信が行われる。
【００６８】
上記のようにして、受信装置２００側に電界補強部材２６０が設けられる場合、受信装置２００側の電界補強部材２６０は、例えば次のようにして機能する。つまり、電界補強部材２６０は、送信装置１００のカプラ１５０から放射されて受信装置２００に対して伝搬してきた電界を、まず、送信装置１００（カプラ１５０）側に近い方の面で受ける。さらに、この受けた電界を、電界補強部材２６０の放射器２５１と対向する面から放射器２５１に対して放射する。このように、例えば受信装置２００において、例えば図４に示した送信装置１００と同じようにして電界補強部材２６０を設けた場合には、電界受面部１６６と放射面部１６７とが入れ替わることになる。そして、上記の説明から理解されるように、受信装置２００側において電界補強部材２６０が設けられることによっても、受信側において放射器２５１にて受ける電界を強化させることが可能になる。したがって、本発明の実施の形態の電界補強部材を設ける構成を、送信装置側と受信装置側とで併用すれば、その電界補強の効果をより高めることができる。
【００６９】
＜２．変形例＞
［第１の変形例］
図１１は、本発明の実施の形態において第１の変形例となる電界補強部材１６０の構成例を示している。なお、この図において、図４と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。こ場合の電界補強部材１６０Ａは、図１０（ａ）の正面図からわかるように、例えば図４に示した電界補強部材１６０に形成していたスリット１６５が省略され、コの字状による平板として形成されている。つまり、この場合の電界補強部材１６０Ａは、ループ状ではなく、外形がコの字状の平板として形成されている。
【００７０】
ただし、電界補強部材１６０Ａのサイズに関しては、本発明の第１の実施の形態の電界補強部材１６０Ａと同様にして規定すればよい。すなわち、図１２に示すようにして、第１脚部１６１の内側の辺の長さＬ１、第２脚部１６２の内側の辺の長さＬ２、これら辺を連結する辺の長さＬ３について、先の（式１）が成立するようにして設定すべきものとなる。これにより、電界補強部材１６０Ａの電界補強の性能を最も高くすることができる。そのうえで、例えば、図８などに例示したように、電界補強部材１６０Ａを樹脂などの誘電体に接触または近接させた設けた場合には、この誘電体の誘電率に応じた波長λの短縮率に応じて、上記各辺の長さＬ１、Ｌ２およびＬ３を設定すればよい。なお、ここでの誘電体としては、先に筐体内樹脂部１８３として挙げた樹脂だけではなく、例えばセラミックやガラスなどとされてもよい。
【００７１】
なお、図１１（ｂ）の側面図に示されるように、この場合の電界補強部材１６０Ａは、図４の電界補強部材１６０のようにして折り曲げられることなく平面になっている。このような平面的な形状であっても、例えば電界補強部材１６０とカプラ１５０側との位置関係関の設定により、電界補強部材１６０Ａは、カプラ１５０からの電界を受けて再放射する機能を発揮できる。また、図１１においては、電界補強部材１６０Ａとカプラ１５０との位置関係について、ほぼ図４と同じに設定した例を示している。しかし、電界補強部材１６０Ａを採用することとした場合にも、先に図６および図７などに例示した位置関係を設定してよい。
【００７２】
また、電界補強部材１６０Ａは、図１３（ａ）の斜視図に示すようにして、例えば図１２の一点鎖線Ｆを折り目として、第１脚部１６１と第２脚部１６２の各平面が、略９０度の角度を成すようにして折り曲げた形状とすることもできる。この場合には、例えば図１３（ｂ）の側面図に示すように、電界補強部材１６０Ａは、例えば通信方向と直交する側の面が、放射器１５１とは反対となる側に向くようにして配置する。
【００７３】
なお、このように電界補強部材を略９０度に折り曲げて配置する態様は、例えば、先に本発明の第１の実施の形態として示した、スリット１６５を有する電界補強部材１６０にも適用できる。
【００７４】
［第２の変形例］
図１４は、本発明の実施の形態において第２の変形例となる電界補強部材１６０Ｂの構成例を示している。これまでに、図４および図１１などに示してきた電界補強部材１６０および１６０Ａは、板の平面形状としてコの字状を形成していた。これに対して、第２の変形例の電界補強部材１６０Ｂついては、例えば図１４（ａ）の斜視図からわかるように、長方形の板を折り曲げることによって、コの字状を形成している。つまり、その厚み部分により形成される全体の形状がコの字状となるようにされている。
【００７５】
なお、この場合においても、コの字状を形成する内側の３辺の長さＬ１、Ｌ２およびＬ３について（式１）を満たすようにしてサイズを設定する点については、先の本発明の第１の実施の形態および第１の変形例の場合と同様である。また、電界補強部材１６０Ｂが誘電体に接触又は近接して設けられる場合には、その誘電率に応じて短縮された波長に応じて、長さＬ１、Ｌ２およびＬ３を設定する点も、先の本発明の第１の実施の形態および第１の変形例の場合と同様である。ただし、電界補強部材１６０Ｂの場合には、コの字状が形成され側からみた脚部の幅は、電界補強部材１６０Ｂを形成する金属板の厚さに相当する。したがって、電界補強部材１６０Ｂは、例えば長さＬ１、Ｌ２およびＬ３のそれぞれが、そのまま第１脚部１６１、第２脚部１６２および連結部１６３の長さであるとして捉えてよい。すなわち、この第２の変形例としての電界補強部材１６０Ｂは、λ／２に相当するものとしてみてよいＬ１＋Ｌ２＋Ｌ３の長さを有する長方形の金属板を折り曲げるようにして形成することができる。
【００７６】
また、第２の変形例では、外筐１１０における電界補強部材１６０Ｂとカプラ１５０（放射器１５１）との位置関係として、図１４（ｂ）と図１４（ｃ）の２例を挙げている。まず、図１４（ｂ）においては、電界補強部材１６０Ｂを、外筐１１０において、放射器１５１の下側手前に配置した例を示している。つまり、電界補強部材１６０Ｂにおける上側の脚部の面を放射器１５１に近接させ、下側の脚部の面を、ここでは図示していない受信装置２００側のカプラ２５０に近くなるようにした配置である。
【００７７】
次の図１４（ｃ）においては、外筐１１０において電界補強部材１６０Ｂを放射器１５１のほぼ真下に配置している。この状態では、電界補強部材１６０Ｂは、放射器１５１と、ここでは図示しない受信装置２００側のカプラ２５０（放射器２５１）との間に対して配置されることになる。例えば本願発明者が確認したところ、図１４（ｂ）と図１４（ｃ）とでは、図１４（ｃ）の方が、より高い通信品質が得られた。
【００７８】
［第３の変形例］
図１５により、本発明の実施の形態の第３の変形例について説明する。図１５（ａ）に示す電界補強部材１６０Ｃは、図４（ａ）に示した電界補強部材１６０を基として第３の変形例を適用したものとなる。また、図１５（ｂ）の電界補強部材１６０Ｄは、図１１に示した第１の変形例としての電界補強部材１６０Ａを基として第３の変形例を適用したものとなる。
【００７９】
先の第１の実施の形態、および第１、第２の変形例においては、電界補強部材としてのコの字状を形成する２つの第１脚部１６１と第２脚部１６２とについて同じ長さを設定していた。これに対して、第３の変形例では、例えば図１５（ａ）、図１５（ｂ）に示すようにして、第１脚部１６１および第２脚部１６２を互いに異なる長さに設定した形状とする。
【００８０】
なお、この場合においても、第１脚部１６１と第２脚部１６２とが対向する側の２つの辺と、これら２つの辺を連結する１つの辺の各長さの合計であるＬ１＋Ｌ２＋Ｌ３については、１／２波長に対応するようにして設定されるべきものとなる。また、図１５（ａ）、図１５（ｂ）に示す電界補強部材１６０、１６０Ａも、図４および図１３などに示したように、例えば一点鎖線Ｆを折り目として９０度以下または略９０度に折り曲げた形状として形成されてよい。
【００８１】
また、この第２の変形例にあっては、長い方の脚部側を放射器１５１に近い側に位置させ、短い方の脚部を、受信装置２００のカプラ２５０に近い方向位置させるという配置と、その逆の配置を考えることができる。逆の配置の場合には、短い方の脚部側を放射器１５１に近い側に位置させ、長い方の脚部を、受信装置２００のカプラ２５０に近い方向に位置させることになる。これについては、実際に想定される諸条件を考慮して選べばよい。例えば通信品質を重視する場合には、実際に試験などを行って、より良好な通信品質が得られる方を選ぶこととすればよい。また、外筐１１０内での実際の電界補強部材の取り付け部位などの形状などに応じて適切な方を選ぶということも考えられる。
【００８２】
なお、これまでの実施の形態および変形例における電界補強部材は、金属加工した板金により形成することができるが、ほかにも、例えばテープ状の銅やアルミニウムなどを利用して形成することもできる。
【００８３】
また、例えば本発明の第１の実施の形態の電界補強部材１６０のようにしてループを形成するものについては、例えば線状の金属によってループを形成した構造とすることも考えられる。
【００８４】
また、これまでの説明では、電界補強部材は略コの字状を形成するものとして直線的な辺から成る形状としている。しかし、例えば連結部が曲線状の辺を形成するなどして、全体としてＵ字状を形成するような外形形状とすることも考えられる。
【００８５】
また、本発明の実施の形態は本発明を具現化するための一例を示したものであり、本発明の実施の形態において明示したように、本発明の実施の形態における事項と、特許請求の範囲における発明特定事項とはそれぞれ対応関係を有する。同様に、特許請求の範囲における発明特定事項と、これと同一名称を付した本発明の実施の形態における事項とはそれぞれ対応関係を有する。ただし、本発明は実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において実施の形態に種々の変形を施すことにより具現化することができる。
【符号の説明】
【００８６】
１００ 送信装置
１１０ 外筐
１１１ 外筐本体
１１２ バッテリ蓋部
１２０ 制御部
１３０ メモリ
１４０ 通信処理部
１５０、２５０ カプラ
１５１、２５１ 放射器
１６０、１６０Ａ〜１６０Ｄ 電界補強部材
１６１ 第１脚部
１６２ 第２脚部
１６３ 連結部
１６５ スリット
１６６ 電界受面部
１６７ 放射面部
１７０ 基板
１７０Ａ カード型通信装置
１８１ 金属フレーム
１８２ バッテリ
１８３ 筐体内樹脂部
２００ 受信装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器および通信装置に関し、特に、電界結合による近距離無線通信に用いられる電子機器および通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔ（登録商標）といわれる近距離無線通信規格が実用化段階にきている（例えば、非特許文献１参照。）。この近距離無線通信規格では、３〜５ｃｍ程度という非常に短い通信可能距離を規定している。
【０００３】
そして、ＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔにおいては、上記の近距離の範囲に限定した通信を実現するために、電界結合による誘導現象を利用することとしており、アンテナに相当するものとして、カプラといわれる電界結合器を用いる。すなわち、一方の通信機器が備えるカプラと、他方の通信機器が備えるカプラとが通信可能距離以内にまで近づくことで相互のカプラとの間に電界結合を生じさせる。この電界結合によって双方の機器間で信号を宗純可能なように接続するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】「ＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔ ホワイトペーパー」、ＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔコンソーシアム（http://www.transferjet.org/tj/transferjet_whitepaper_J.pdf）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、現実にカプラを電子機器内に収納した状態で電子機器間での通信を行ってみたところ、次のようなことが問題になった。例えば、カプラを内蔵する電子機器の外筐が金属であったり、また、外筐内部にてカプラが配置されるべき位置の近傍に金属部品が配置されたりする場合がある。すなわち、カプラ間で発生する電界場またはその電界場の近傍に、金属が存在する状態となる場合である。金属は導電体であり、したがってその反射や遮蔽効果によって電界を弱めることになる。このような電界のパワー低下は、例えばエラーレートの増加や通信速度の低下など、通信品質の劣化につながり、実際には、安定したデータの送受信を阻害する要因となり得る。
【０００６】
上記のような通信品質の劣化を避けるには、例えば、外筐に金属を用いない、または外筐内のカプラ近傍に金属部品を配置しない、などの対策を採ればよい。しかし、このような対策を採ることは、例えば機器のデザインが損なわれたり、強度の確保が困難になるなどの問題を生じるために現実的ではない。
【０００７】
そこで本発明は、カプラの近傍に金属が配置されているとしても、十分な通信品質が維持できるようにすることをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その第１の側面は、所定の通信可能距離内にある通信先結合器との間で電界結合を生じさせるための結合器の外筐内部での規定位置に応じて設定された上記外筐内部の所定位置に設けられ、互いに離間した位置関係の２つの脚部とこれらの脚部の各一端を連結する連結部とが一体に形成された外形形状を有し、当該外形形状の内側を形成する辺部の長さが上記電界結合により生じる電界周波数に応じた波長の１／２に基づいて設定された板状の金属である電界補強部材を具備する電子機器である。これにより、電界補強部材が、結合器からの電界を受けて通信先結合器側に再放射させるという作用をもたらす。
【０００９】
また、この第１の側面において、上記電界補強部材は、上記外筐内部において誘電体と接触または近接した状態で設けられるとともに、上記外形形状の内側を形成する辺部の長さは、上記誘電体の誘電率に応じて短縮される上記波長の１／２に基づいて設定されるようにしてもよい。これにより、電界補強部材の上記外形形状の内側を形成する辺部の長を短縮させるという作用をもたらす。
【００１０】
また、この第１の側面において、上記電界補強部材は、上記板状の平面方向において上記外形形状を有し、上記連結部に相当する部位における上記２つの脚部に沿った方向を折り曲げ位置として、一方の脚部が形成する面部と他方の脚部が形成する面部とが所定角度を形成されるようにしてもよい。これにより、例えば電界補強部材において電界を放射する方向を設定させるという作用をもたらす。
【００１１】
また、この第１の側面において、上記電界補強部材において上記一方の脚部が形成する面部は上記外筐内部での結合器の規定位置近傍に配置され、上記電界補強部材において上記他方の脚部が形成する面部は上記外筐内部での結合器の規定位置よりも上記通信先結合器側に近い側に配置されるようにしてもよい。これにより、電界補強部材において電界を受ける動作と電界を放射する動作とを有効に機能させるという作用をもたらす。
【００１２】
また、この第１の側面において、上記電界補強部材は、上記外形形状に沿ったループ状に形成されてもよい。これにより、約１波長のループを形成させるという作用をもたらす。
【００１３】
また、この第１の側面において、上記電界補強部材は、板状の金属の厚み部分が上記外形形状を有するようにして形成されてもよい。これにより、板状の金属を折り曲げるようにした電界補強部材を形成させるという作用をもたらす。
【００１４】
また、この第１の側面において、上記電界補強部材は、上記外筐内部での結合器の規定位置と上記通信先結合器との間の位置に設けられるようにしてもよい。これにより、電界補強部材が、通信相手同士の結合器の間、すなわち、電界のなかに配置させるという作用をもたらす。
【００１５】
また、この第１の側面において、上記電界補強部材は、上記２つの脚部が互いに異なる長さとされてもよい。これにより、２つの脚部が異なる長さを有した形状の電界補強部材を配置させるという作用をもたらす。
【００１６】
また、この第１の側面において、上記結合器を備える通信装置が装脱される部位であって、上記通信装置が適正に装着されることで上記結合器が上記外筐内部での規定位置となるように形成される通信装置装脱部をさらに具備することとしてもよい。これにより、通信装置装脱部に装着された通信装置に対して共通に電界補強部材を有効に機能させるという作用をもたらす。
【００１７】
また、本発明の第２の側面は、所定の通信可能距離内にある通信先結合器との間で電界結合を生じさせるためのもので、外筐内部の所定位置に設けられる結合器と、互いに離間した位置関係の２つの脚部とこれらの脚部の各一端を連結する連結部とが一体に形成された外形形状を有し、当該外形形状の内側を形成する辺部の長さが前記電界結合により生じる電界周波数に応じた波長の１／２に基づいて設定された板状の金属である電界補強部材とを具備する通信装置である。これにより、通信装置に電界結合により生じる電界を補強する機能を有させるという作用をもたらす。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、電界結合を利用した近距離無線通信方式に対応する電子機器として、カプラの近傍に金属が配置されるような上記電子機器の構造であっても、十分な通信品質を簡単な構成によって維持できるという効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態における送信装置１００と受信装置２００の構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態における、送信装置１００のカプラ１５０と受信装置１００のカプラ２５０との間での電界結合を説明するための図である。
【図３】送信装置１００の外筐１１０におけるカプラ１５０の配置状態例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における電界補強部材１６０の例を示す正面図、および側面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における電界補強部材１６０を抜き出して正面より示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における電界補強部材１６０とカプラ１５０とについての他の位置関係例を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態における電界補強部材１６０とカプラ１５０とについての他の位置関係例を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態における電界補強部材１６０の、外筐１１０内における具体的な配置例を示す図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態における電界補強部材１６０の、外筐１１０内における具体的な配置例として、カード型通信装置１７０Ａが装脱可能とされている場合を示す図である。
【図１０】送信装置１００と受信装置２００とに、それぞれ電界補強部材１６０または２６０を設けた場合の、外筐内での配置態様を模式的に示す斜視図である。
【図１１】本発明の実施の形態の第１の変形例における電界補強部材１６０Ａの構成例を示す正面図および側面図である。
【図１２】第１の変形例における電界補強部材１６０Ａを抜き出して示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態の第１の変形例における電界補強部材１６０Ａの折り曲げ形状例と、その配置例を示す正面図および側面図である。
【図１４】本発明の実施の形態の第２の変形例における電界補強部材１６０Ｂの構成例を示す斜視図および側面図である。
【図１５】本発明の実施の形態の第３の変形例における電界補強部材１６０Ｃ、１６０Ｄの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態と称する）について説明する。説明は以下の順序により行う。
１．第１の実施の形態（電界補強部材にスリットを形成した例）
２．変形例（電界補強部の態様の変形例）
【００２１】
＜１．第１の実施の形態＞
［近距離無線通信方式の概要］
まず、本発明の実施の形態が対応する近距離無線通信規格の概要について説明する。本発明の実施の形態が対応する近距離無線通信規格は、ＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔ（登録商標）といわれる。その通信可能距離としては３ｃｍ〜５ｃｍ程度のごく近距離を設定しており、この通信可能距離の範囲であれば最大で５６０Ｍｂｐｓ（実効速度：３７５Ｍｂｐｓ）という相当に高速なデータ転送速度が得られるとしている。また、ネットワークトポロジ（通信形態）は、常に１対１（Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔ）である。
【００２２】
このＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔの規格では、上記のように通信距離を数センチ程度に限定したＰｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔ通信としていることで、例えば暗号化などを行わなくとも有線接続に匹敵するレベルのセキュリティが得られる。また、通信周波数は４．４８ＧＨｚを中心として５６０ＭＨｚの帯域幅を占有し、通信プロトコルにおいては、エラー検出、訂正やパケットの認識、再送が規定されている。また、近距離通信であるために、通信電力は−７０ｄＢｍ／ＭＨｚ以下と非常に小さい。これにより、例えば本国およびそれ以外の主立った国でも認可が不要になる。
【００２３】
そして、このようなＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔの規格に対応する通信機器としては、例えば、ストレージ機器の上に対して撮像装置を置いただけで、撮像装置に記憶されている画像データをストレージ機器に転送させる、などといった便利な使用形態を提案できる。
【００２４】
ここで、ＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔで規定される３ｃｍ程度の通信可能距離は、例えば、通常の電波を用いるのではなく、電界結合による誘導現象を利用することにより実現される。この電界結合による無線接続のためのアンテナとして機能する電界結合器を、ＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔの規格では「カプラ」という。本願明細書においても、以降においては、この電界結合器についてはカプラと称する。
【００２５】
［通信装置の構成］
図１は、本発明の実施の形態が対応する通信装置として、送信装置１００と受信装置１００とが示されている。なお、送信装置１００と受信装置２００は、実際には同型の機種とされて、それぞれが、そのときの設定や操作に応じてデータ送信側、データ受信側として機能するものとされてもよい。あるいは、送信装置１００と受信装置２００は、それぞれが異なる装置とされていてもよい。
【００２６】
図１において送信装置１００は、通信装置としてデータ送信機能を実行するものである。この送信装置１００は、その外筐１１０の内部に、制御部１２０、メモリ１３０、通信処理部１４０、およびカプラ１５０を備える。
【００２７】
外筐１１０は、樹脂や金属などにより形成される外装のための部位であり、内部において送信装置１００を構成する実際の回路、部品等が収納されている。
【００２８】
制御部１２０は、例えば実際にはＣＰＵ（Central Processing Unit）などとされて、送信装置１００における各種制御を実行するものである。具体的には、メモリ１３０に対するデータの書込み／読出し、また、近距離無線通信に対応した通信処理部１４０の動作を制御する。メモリ１３０は、制御部１２０が利用すべきデータを保持するものである。具体的には、例えば近距離無線通信により送信すべきデータを保持する。通信処理部１４０は、制御部１２０の制御に応じて、近距離無線通信によるデータ送信のための所要の処理を実行するものである。
【００２９】
また、カプラ１５０は、通信先の機器側に設けられるカプラとの間で電界結合を生じさせるためのものである。例えばデータ送信に際しては、通信処理部１４０から出力される送信信号に応じて電界を発生させる。カプラ１５０においては、例えば通信処理部１４０からの送信信号を放射器１５１に印加する。これにより、放射器１５１から、送信信号に応じて変化する電界を発生させることができる。
【００３０】
同じく図１において受信装置２００は、通信装置としてデータ受信機能を実行するものであり、その外筐２１０の内部に、制御部２２０、メモリ２３０、通信処理部２４０およびカプラ２５０を備える。
【００３１】
これら受信装置２００側の外筐２１０、制御部２２０、メモリ２３０、通信処理部２４０、およびカプラ２５０の構成は、それぞれ、送信装置１００側の外筐１１０、制御部１２０、メモリ１３０、通信処理部１４０、およびカプラ１５０と同じでよい。ただし、受信装置２００がデータ受信機能を実行することに対応して、制御部２２０は、データ受信に対応した制御を実行する。また、メモリ２３０には、受信したデータが保持されることになる。また、通信処理部２４０は、カプラ２５０経由で受信した信号から、データを復調して取得する処理を実行する。カプラ２５０は、動作として、誘起された電界に応じて放射器２５１にて検波した信号を通信処理部２４０に対して受信信号として渡す。
【００３２】
［通信装置間の通信処理、および電界結合による通信動作の例］
上記構成による送信装置１００と受信装置２００との間で行われるデータ送受信のための動作例について説明する。例えばユーザが送信装置１００と受信装置２００との間でデータ送受信を行わせようとする際には、送信装置１００側のカプラ１５０と受信装置２００のカプラ２５０とが通信可能距離の範囲内となる位置関係により配置させておくようにする。この状態において送信装置１００がデータ送信を実行するときには、例えば制御部１２０は送信すべきデータをメモリ１３０から読み出して通信処理部１４０に渡す。通信処理部１４０は、渡されたデータに対して、エラー訂正符号の付加、パケット化などの処理を行い、さらに電界結合方式に対応して伝送可能なキャリア周波数で変調した送信信号に変換する変調処理を行い、この送信信号をカプラ１５０に出力する。カプラ１５０においては、入力された送信信号が放射器１５１に印加され、これにより、放射器１５１からは、印加された送信信号に応じた電界を発生させる。
【００３３】
このとき、受信装置２００側のカプラ２５０は、上記カプラ１５０と通信可能な距離範囲内にあるため、カプラ２５０の放射器２５１には、放射器１５１にて発生している電界に応じた誘導現象により電界が発生する。すなわち、図２に示すようにして、送信装置１００側のカプラ１５０の放射器１５１と、受信装置２００側のカプラ２５０の放射器２５１と間で電界結合した状態が得られる。なお、以降においては、ここでは説明を簡単でわかりやすくするための便宜上、電界が発生する部位がカプラ自体であると広義に捉えて、電界結合がカプラ１５０とカプラ２５０との間で発生しているものとして記載する場合がある。
【００３４】
そして、放射器２５１からは、上記の電界結合の下で発生している電界に応じた信号が通信処理部２４０に対して受信信号として取り込まれる。通信処理部２４０においては、入力した受信信号から、キャリア成分除去、パケット解除、エラー訂正処理などの所要の復調処理を実行してデータを復号し、制御部２２０に渡す。制御部２２０は、例えば渡されたデータをメモリ２３０に書き込んで保持させる。
【００３５】
［通信品質を劣化させる要因］
次に、上記のようにして電界結合を利用する近距離無線通信において、その通信品質を劣化させる要因について、図３を参照して説明する。図３は、送信装置１００を例に挙げて、その外筐１１０とカプラ１５０とを抜き出して示している。まず、図３（ａ）は、外筐１１０内にカプラ１５０が位置している状態を正面方向から見た正面図であるとする。図３（ｂ）は、図３（ａ）に対応する側面図となる。
【００３６】
一般的に、電子機器の外筐は樹脂により形成されることが多い。しかし、例えば製品としての性能、機能、デザインなどの都合で、外筐の少なくとも一部が金属により形成されることもしばしばある。
【００３７】
ここで、例えば図３（ａ）および図３（ｂ）に示す送信装置１００の外筐１１０における少なくとも一部が金属で形成されており、かつ、その金属部分が、カプラ１５０にて発生する電界に影響を及ぼし得る位置に設けられているとする。金属は導体であるために、例えばカプラ１５０から外筐１１０を通過しようとする電波を反射または遮蔽するように働き、結果として、電界を弱めることになる。このようにして電界が弱められれば、それだけ伝送信号の損失が大きくなり、通信品質を劣化させることになる。通信品質の劣化は、例えば、エラーレートの増加、伝送エラーなどに起因するデータ転送速度の低下などとして現れる。
【００３８】
また、たとえ外筐１１０に金属が使用されていなくとも、外筐１１０内部に部品などとして金属を納めなければならない場合もある。例として、図３（ｃ）の側面図には、外筐１１０内においてカプラ１５０の近傍に、金属フレーム１８１およびバッテリ１８２が配置されている状態を示している。金属フレーム１８１は、金属により形成されており、例えば内部の剛性の維持などの所定の目的のために外筐１１０内のしかるべき位置に配置される。また、バッテリ１８２は、例えば充電池であり、一般的に金属を含む構成である。このようにして、外筐１１０内において金属部品が設けられている場合にも、その位置によっては、通信品質を劣化させることになる。
【００３９】
このように、電界結合により通信を行う本発明の実施の形態の通信装置では、外筐または外筐内部の金属部分の存在により通信品質が劣化するという問題を抱える。なお、図３には送信装置１００が示されているが、このような金属部分の存在が通信品質を劣化させるという点については、受信装置２００側においても同様である。
【００４０】
このような通信品質の劣化は、例えば電界結合に影響を及ぼすような箇所に金属を設けないようにすればよい。しかし、金属を設けないことで、例えば外筐のデザインに制限がでてきてしまう。また、外筐または外筐内部において十分な強度を維持できなくなる場合も出てくる。このようにして、外筐またはその内部において金属を用いないようにすることは、現実においては有効な対策とはいえない。
【００４１】
［電界補強部材の構成例］
そこで、本発明の実施の形態では、電界結合に影響を及ぼし得る位置に金属が使用されているような機器であっても、充分な通信品質が得られるようにするために、以降説明するようにして電界補強部材を備える構成を提案する。なお、以降の説明においては、送信装置１００側の構成を示すが、受信装置２００にも同じ構成を適用できる。
【００４２】
まず、図４（ａ）の正面図および図４（ｂ）の側面図は、本発明の第１の実施の形態としての構成例を示している。この図においては、図３（ａ）および図３（ｂ）と同様に、送信装置１００について、外筐１１０とカプラ１５０とを抜き出して示している。ただし、本発明の実施の形態としての構成を分かりやすく見せるための便宜上、カプラ１５０については外筐１１０のサイズに対して大きく拡大して示している。実際には、カプラ１５０は外筐１１０における一部を占有するにすぎない程度のサイズである。なお、カプラ１５０自体については、先に図１および図２により説明した構成と変るところは特にない。
【００４３】
そして、本発明の第１の実施の形態としては、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すようにして、外筐１１０内部において、カプラ１５０の近傍に対して電界補強部材１６０を設けることとしている。なお、ここでは図示していないが、電界補強部材１６０は外筐１１０内部において固定して設けられる。
【００４４】
電界補強部材１６０は、図４（ａ）においては面形状となっているのに対して、図４（ｂ）においては厚さとしての幅しか有していないことからわかるように、電界補強部材１６０は、全体としては板状としてみることのできる形状である。電界補強部材１６０は所定の厚さの金属板から例えば図４に示す形状を形成する。
【００４５】
図５は、図４（ａ）から電界補強部材１６０を抜き出して示している。電界補強部材１６０の全体の外形形状としては、同じサイズによる長方形の第１脚部１６１と第２脚部１６２とを、その長手方向に沿って略平行に離間して配置し、これら第１脚部１６１と第２脚部１６２の各一方の端部（短辺）を連結部１６３により連結して得られるものとみることができる。つまり、いわいるコの字形状として形成される。なお、ここでは形状説明の便宜上、電界補強部材１６０が、第１脚部１６１、第２脚部１６２、および、連結部１６３の３つの部位から成るものとして説明しているが、実際には、これらの部位から成るコの字状の外形形状が一体に形成されているものである。例えば実際には、金属板から、図５に示すコの字状の外形形状を抜き出せば、次に説明するスリット１６５が未だ形成されていない段階の電界補強部材１６０の外形形状を得ることができる。
【００４６】
そのうえで、図５に示す電界補強部材１６０は、コの字状の外形形状において、その内側を同じコの字状でくり抜いたようにしてスリット１６５を形成している。このスリット１６５が形成された形状は、別の見方をすれば、所定幅の金属によりコの字状に沿ってループ状に形成されているものとみることができる。つまり、電界補強部材１６０は、ループ形状を有している。
【００４７】
また、図５に示される電界補強部材１６０の外形を形成する辺のうちで、第１脚部１６１において第２脚部１６２側と対向する位置にある辺の長さをＬ１とする。また、同様に、第２脚部１６２において第１脚部１６１側と対向する位置にある辺の長さをＬ２とする。また、これら長さをＬ１、Ｌ２で表される２つ辺を連結する辺の長さをＬ３とする。また、本発明の実施の形態が対応する近距離無線通信方式にて規定される通信のための電界周波数に対応する１波長をλとする。そして、下記の（式１）がほぼ成り立つものとしてみることのできる上記の長さＬ１、Ｌ２およびＬ３を設定する。
Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＝λ／２・・・（式１）
なお、この電界補強部材１６０のサイズ設定に関して、上記(式１）は、必ずしも厳密に成立させる必要はなく、例えば目安として、長さＬ１、Ｌ２およびＬ３の合計が、λ／２とみてよい長さの範囲内にあればよい。
【００４８】
このように、本発明の第１の実施の形態においては、電界補強部材１６０の外形形状を形成する辺のうち、内側において連結される３つの辺から成る長さが約１／２波長となるように設定される。本発明の実施の形態が対応する近距離無線通信方式の電界周波数は４．４８ＧＨｚであるから、１波長は約６．７ｃｍとなる。したがって、電界補強部材１６０の実際としては、Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＝３．３５ｃｍ程度となるようにして形成することになる。なお、これにより、電界補強部材１６０において形成されるループの長さとしては、ほぼ１波長であるとしてみることができる。
【００４９】
また、電界補強部材１６０は、図５の一点鎖線Ｆとして示す連結部１６３のほぼ中央部分を折り曲げ位置として折り曲げるようにすることで、図４（ｂ）に示すようにして、その側面からみた形状が「く」の字状となるようにする。つまり、１８０度より小さな所定角度ａが与えられるようにする。
【００５０】
このようにして「く」の字状に折り曲げられた電界補強部材１６０は、図５の一点鎖線Ｆで示される折り曲げ位置を境界として、２つの平面部に分かれることになる。これらの平面部は、図４（ａ）に示すように、それぞれ電界受面部１６６、放射面部１６７となる。そのうえで、図４（ｂ）に示すように、電界受面部１６６は、カプラ１５０の放射器１５１の面とほぼ平行な状態で対向するようにして設けられる。放射面部１６７は、図においては放射器１５１よりも下側に位置する。これは、放射面部１６７を、ここでは図示していない受信装置２００側のカプラ２５０（放射器２５１）側に位置させていることを意味する。また、電界受面部１６６と放射面部１６７の間に角度ａを与えていることで、放射面部１６７を、ここでは図示していない受信装置２００のカプラ２５０の方向にほぼ向けた状態とすることができる。これは次に説明する、再放射する電界の放射方向を設定していることに対応する。
【００５１】
上記の形状および配置の態様を採る電界補強部材１６０は、送信装置１００側の放射器１５１と受信装置２００側の放射器２５１との間で電界結合が生じているときに、次のようにして機能する。すなわち、まず、電界補強部材１６０においては、まず、放射器１５１から発生された電界を電界受面部１６６にて受ける。そして、この受けた電界を、放射面部１６７により再放射する。この結果、受信装置２００側の放射器２５１に対しては、放射器１５１から直接に放射される成分と、電界補強部材１６０から再放射された成分とが合成されて放射される。したがって、電界補強部材１６０が設けられることによっては、より強化された電界が与えられる結果となる。
【００５２】
これにより、例えば、カプラの周囲に金属が存在することで、その反射や遮蔽の作用によって電界が弱められたとしても、電界補強部材１６０により、その弱められた分を補強することが可能となる。すなわち、通信装置としてカプラの周囲に金属が存在する構造を有しているとしても、実用に充分足るだけの通信品質を維持できる。
【００５３】
［電界補強部材とカプラとの他の位置関係例］
図６は、電界補強部材１６０とカプラ１５０（放射器１５１）との位置関係についての他の例を示している。図６（ａ）は正面図、図６（ｂ）は側面図である。
【００５４】
図６の電界補強部材１６０は、図４の場合と比較して、カプラ１５０に対してより上側となるようにしてその位置が変更されている。具体的には、先の図４（ａ）では、例えば電界補強部材１６０は、その電界受面部１６６側のスリット１６５の部分が、ほぼ放射器１５１と対向している。これに対して、図６（ａ）では、電界補強部材１６０における電界受面部１６６と放射面部１６７の間の空間部分が、ほぼ放射器１５１と対向している状態が示されている。
【００５５】
また、図７は、本発明の第１の実施の形態における、電界補強部材１６０とカプラ１５０（放射器１５１）との位置関係についてのさらに他の例を示している。図７（ａ）は正面図であり、図７（ｂ）は側面図である。図７は、電界補強部材１６０自体が、放射器１５１よりも下側にあるようにしてその位置が設定されている。
【００５６】
本発明の第１の実施の形態では、上記図４、図６および図７に例示したようにして、電界補強部材１６０の位置を変更できるが、いずれの位置に関しても次のことが共通にいえる。つまり、電界受面部１６６側が同じ送信装置１００内のカプラ１５０（放射器１５１）に近く、放射面部１６７側が、図示しない受信装置２００側のカプラ２５０（放射器２５１）に近いという位置関係となっている。これにより、電界補強部材１６０により放射器１５１からの電界を受けてこれを再放射するという動作が、図４の場合だけではなく、図６または図７の位置関係の場合にも得られることになる。なお、受信装置２００側のカプラ２５０（放射器２５１）は、特許請求の範囲に記載の通信先結合器の一例となる。
【００５７】
［外筐内における電界補強部材の固定状態例］
次に、図８により、外筐内における電界補強部材１６０の具体的な固定状態例を示す。図８は、外筐の具体形状とともに、その内部を示す断面図である。この図において外筐は、外筐本体１１１およびバッテリ蓋部１１２の部位から成るものとして示されている。外筐本体１１１は、例えば送信装置１００の外筐が形成する本体部の一部である。また、バッテリ蓋部１１２は、ここでは図示していない開閉機構によって開閉が可能に支持されている。これにより、例えばバッテリ蓋部１１２により開口部１８４を開いて、本体内部に対してバッテリ１８２を装脱することができる。図では、バッテリ蓋部１１２により開口部が閉じられた状態が示されている。例えば送信装置１００のユーザがバッテリ１８２を交換するときには、このバッテリ蓋部１１２を開けて開口部からバッテリ１８２を抜き出すようにする。また、抜き出してあったバッテリ１８２を開口部から差し込んで装着する。
【００５８】
図８においては、上記のようにして外筐１１０内に装填されるバッテリ１８２の左側において、基板１７０が配置されている。そして、この基板１７０上にカプラ１５０が形成されている。この基板１７０は、外筐１１０の内部において固定的に設けられるものである。従って、基板１７０上に形成されるカプラ１５０は、送信装置１００内に固定して設けられていることになる。そのうえで、このカプラ１５０が形成されている左側近傍には、筐体内樹脂部１８３が設けられている。この筐体内樹脂部１８３は、外筐内部において所定の目的で樹脂により形成されている部位である。
【００５９】
そこで、この例では、図示するようにして、筐体内樹脂部１８３において、放射器１５１と最適な位置関係が得られる位置に対して電界補強部材１６０を貼り付けるようにして設けることとしている。この筐体内樹脂部１８３に取り付けられた電界補強部材１６０とカプラ１５０との位置関係を抜き出してみれば、例えば、図４（ａ）とほぼ同じであることがわかる。
【００６０】
ここで、上記のようにして電界補強部材１６０が取り付けられる筐体内樹脂部１８３は樹脂であるために、誘電体として相応に高い誘電率を有する。この筐体内樹脂部１８３の誘電動作によって、電界補強部材１６０において有効となる電界の波長が実際よりも短縮される。例えば本願発明者によっては、１０〜２０％ほどにまで短縮されることがわかった。そこで、図８に示す電界補強部材１６０では、図５により説明したＬ１＋Ｌ２＋Ｌ３による長さを、λ／２の８０〜９０％程度に設定して形成できることになる。これにより、電界補強部材１６０をさらに小さいサイズとすることができる。
【００６１】
［通信機能がリムーバブルの構成例］
また、これまでにおいては、例えば送信装置１００として通信機能が組込み済とされている構成を前提として説明してきた。しかし、例えば、送信装置１００自体は、本来は通信機能を持たずに、通信機能を有するリムーバブル形式の装置を装填することで、送信装置１００としての通信機能が得られるようにした構成を採ることも考えられる。
【００６２】
このような構成の具体例を図９に示す。この図に示すように、送信装置１００としては、図８において示した基板１７０に代えて、カード型通信装置１７０Ａが取り付けられている。このカード型通信装置１７０Ａは、リムーバブル形式であって、例えば図１との対応では、少なくとも通信処理部１４０とカプラ１５０の構成を有する。したがって、カード型通信装置１７０Ａが装填されていない場合、送信装置１００は、通信処理部１４０とカプラ１５０を備えておらず、すなわち通信機能は有していない状態である。
【００６３】
ユーザは、送信装置１００に通信機能を与えるためには、バッテリ蓋部１１２を開いて、開口部１８４から所定の挿入口などに対してカード型通信装置１７０Ａを差し込むようにして装填する。なお、送信装置１００において、このカード型通信装置１７０Ａが装脱される部位が、本願発明の特許請求の範囲に記載の通信装置装脱部の一例と成る。そして、通信装置装脱部カード型通信装置１７０Ａが適正に装填された状態でバッテリ蓋部１１２が閉じられれば、送信装置１００側の制御部１２０と、カード型通信装置１７０Ａの通信処理部１４０とが電気的に接続されて、送信装置１００としては、通信処理部１４０とカプラ１５０を制御して通信を制御可能になる。つまり、本発明の実施の形態の通信機能が与えられる。また、カード型通信装置１７０Ａが適正に装填された状態では、図示するようにして送信装置１００の外筐内における規定の位置にカプラ１５０が位置する。この場合、電界補強部材１６０は、この規定の位置にくるカプラ１５０と最適な位置関係が得られるようにして筐体内樹脂部１８３に対して貼り付けられるべきものとなる。
【００６４】
このようにして、電界補強部材１６０は、カプラ１５０を実際に有する装置とは別の装置に設けられてよい。例えば、図９のようにしてカード型通信装置１７０Ａがリムーバブル形式の場合には、送信装置１００に装填されるカード型通信装置１７０Ａが特定のものではなく、その都度異なる可能性がある。そこで、電界補強部材１６０については、送信装置１００側に設けることとすれば、装填されたカード型通信装置１７０Ａのいずれにも対応して共通に電界を補強することができる。この場合、カード型通信装置１７０Ａ側については、電界補強のための構成を与える必要がなくなる。
【００６５】
［送信装置と受信装置とでともに電界補強部材を設けた場合］
これまでの説明では、送信装置１００を例に挙げて電界補強部材１６０を設けた構成について説明してきた。しかし、電界補強部材を設ける構成は、通信相手である、受信装置側にも設けてよい。図１０の斜視図は、送信装置１００と受信装置２００とで、それぞれ電界補強部材１６０または電界補強部材２６０を設けた場合の、外筐内での配置態様を模式的に示している。
【００６６】
送信装置１００側では外筐１１０において、例えば図８に示した構造に倣って、基板１７０にカプラ１５０を形成している。そして、このカプラ１５０の放射器１５１の位置に対応して、電界補強部材１６０を設けている。そして、受信装置２００においても、外筐２１０内にて、基板２７０にカプラ２５０を設けたうえで、放射器２５１の位置に対応させて電界補強部材１６０を設けている。
【００６７】
なお、受信装置２００が送信装置１００と同型の機器である場合には、受信装置２００は、送信装置１００と同じ外形を有したうえで、外筐２１０内において同じ配置位置、態様によってカプラ２５０、および電界補強部材２６０が設けられる。なお、この場合の受信装置２００におけるカプラ２５０、および電界補強部材２６０は、送信装置１００側のカプラ１５０および電界補強部材１６０と同一のものとされてよい。そして、送信装置１００側と受信装置２００側とで通信を行わせようとするときには、例えば図示するようにして、互いの内部におけるカプラ１５０および２５０が通信可能な距離範囲に収まるようにする。この際には、例えば送信装置１００と受信装置２００同士を近づけるか、接触させるようにする。これにより、カプラ１５０とカプラ２５０との間で電界結合が生じて通信が行われる。
【００６８】
上記のようにして、受信装置２００側に電界補強部材２６０が設けられる場合、受信装置２００側の電界補強部材２６０は、例えば次のようにして機能する。つまり、電界補強部材２６０は、送信装置１００のカプラ１５０から放射されて受信装置２００に対して伝搬してきた電界を、まず、送信装置１００（カプラ１５０）側に近い方の面で受ける。さらに、この受けた電界を、電界補強部材２６０の放射器２５１と対向する面から放射器２５１に対して放射する。このように、例えば受信装置２００において、例えば図４に示した送信装置１００と同じようにして電界補強部材２６０を設けた場合には、電界受面部１６６と放射面部１６７とが入れ替わることになる。そして、上記の説明から理解されるように、受信装置２００側において電界補強部材２６０が設けられることによっても、受信側において放射器２５１にて受ける電界を強化させることが可能になる。したがって、本発明の実施の形態の電界補強部材を設ける構成を、送信装置側と受信装置側とで併用すれば、その電界補強の効果をより高めることができる。
【００６９】
＜２．変形例＞
［第１の変形例］
図１１は、本発明の実施の形態において第１の変形例となる電界補強部材１６０の構成例を示している。なお、この図において、図４と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。こ場合の電界補強部材１６０Ａは、図１０（ａ）の正面図からわかるように、例えば図４に示した電界補強部材１６０に形成していたスリット１６５が省略され、コの字状による平板として形成されている。つまり、この場合の電界補強部材１６０Ａは、ループ状ではなく、外形がコの字状の平板として形成されている。
【００７０】
ただし、電界補強部材１６０Ａのサイズに関しては、本発明の第１の実施の形態の電界補強部材１６０Ａと同様にして規定すればよい。すなわち、図１２に示すようにして、第１脚部１６１の内側の辺の長さＬ１、第２脚部１６２の内側の辺の長さＬ２、これら辺を連結する辺の長さＬ３について、先の（式１）が成立するようにして設定すべきものとなる。これにより、電界補強部材１６０Ａの電界補強の性能を最も高くすることができる。そのうえで、例えば、図８などに例示したように、電界補強部材１６０Ａを樹脂などの誘電体に接触または近接させた設けた場合には、この誘電体の誘電率に応じた波長λの短縮率に応じて、上記各辺の長さＬ１、Ｌ２およびＬ３を設定すればよい。なお、ここでの誘電体としては、先に筐体内樹脂部１８３として挙げた樹脂だけではなく、例えばセラミックやガラスなどとされてもよい。
【００７１】
なお、図１１（ｂ）の側面図に示されるように、この場合の電界補強部材１６０Ａは、図４の電界補強部材１６０のようにして折り曲げられることなく平面になっている。このような平面的な形状であっても、例えば電界補強部材１６０とカプラ１５０側との位置関係関の設定により、電界補強部材１６０Ａは、カプラ１５０からの電界を受けて再放射する機能を発揮できる。また、図１１においては、電界補強部材１６０Ａとカプラ１５０との位置関係について、ほぼ図４と同じに設定した例を示している。しかし、電界補強部材１６０Ａを採用することとした場合にも、先に図６および図７などに例示した位置関係を設定してよい。
【００７２】
また、電界補強部材１６０Ａは、図１３（ａ）の斜視図に示すようにして、例えば図１２の一点鎖線Ｆを折り目として、第１脚部１６１と第２脚部１６２の各平面が、略９０度の角度を成すようにして折り曲げた形状とすることもできる。この場合には、例えば図１３（ｂ）の側面図に示すように、電界補強部材１６０Ａは、例えば通信方向と直交する側の面が、放射器１５１とは反対となる側に向くようにして配置する。
【００７３】
なお、このように電界補強部材を略９０度に折り曲げて配置する態様は、例えば、先に本発明の第１の実施の形態として示した、スリット１６５を有する電界補強部材１６０にも適用できる。
【００７４】
［第２の変形例］
図１４は、本発明の実施の形態において第２の変形例となる電界補強部材１６０Ｂの構成例を示している。これまでに、図４および図１１などに示してきた電界補強部材１６０および１６０Ａは、板の平面形状としてコの字状を形成していた。これに対して、第２の変形例の電界補強部材１６０Ｂついては、例えば図１４（ａ）の斜視図からわかるように、長方形の板を折り曲げることによって、コの字状を形成している。つまり、その厚み部分により形成される全体の形状がコの字状となるようにされている。
【００７５】
なお、この場合においても、コの字状を形成する内側の３辺の長さＬ１、Ｌ２およびＬ３について（式１）を満たすようにしてサイズを設定する点については、先の本発明の第１の実施の形態および第１の変形例の場合と同様である。また、電界補強部材１６０Ｂが誘電体に接触又は近接して設けられる場合には、その誘電率に応じて短縮された波長に応じて、長さＬ１、Ｌ２およびＬ３を設定する点も、先の本発明の第１の実施の形態および第１の変形例の場合と同様である。ただし、電界補強部材１６０Ｂの場合には、コの字状が形成され側からみた脚部の幅は、電界補強部材１６０Ｂを形成する金属板の厚さに相当する。したがって、電界補強部材１６０Ｂは、例えば長さＬ１、Ｌ２およびＬ３のそれぞれが、そのまま第１脚部１６１、第２脚部１６２および連結部１６３の長さであるとして捉えてよい。すなわち、この第２の変形例としての電界補強部材１６０Ｂは、λ／２に相当するものとしてみてよいＬ１＋Ｌ２＋Ｌ３の長さを有する長方形の金属板を折り曲げるようにして形成することができる。
【００７６】
また、第２の変形例では、外筐１１０における電界補強部材１６０Ｂとカプラ１５０（放射器１５１）との位置関係として、図１４（ｂ）と図１４（ｃ）の２例を挙げている。まず、図１４（ｂ）においては、電界補強部材１６０Ｂを、外筐１１０において、放射器１５１の下側手前に配置した例を示している。つまり、電界補強部材１６０Ｂにおける上側の脚部の面を放射器１５１に近接させ、下側の脚部の面を、ここでは図示していない受信装置２００側のカプラ２５０に近くなるようにした配置である。
【００７７】
次の図１４（ｃ）においては、外筐１１０において電界補強部材１６０Ｂを放射器１５１のほぼ真下に配置している。この状態では、電界補強部材１６０Ｂは、放射器１５１と、ここでは図示しない受信装置２００側のカプラ２５０（放射器２５１）との間に対して配置されることになる。例えば本願発明者が確認したところ、図１４（ｂ）と図１４（ｃ）とでは、図１４（ｃ）の方が、より高い通信品質が得られた。
【００７８】
［第３の変形例］
図１５により、本発明の実施の形態の第３の変形例について説明する。図１５（ａ）に示す電界補強部材１６０Ｃは、図４（ａ）に示した電界補強部材１６０を基として第３の変形例を適用したものとなる。また、図１５（ｂ）の電界補強部材１６０Ｄは、図１１に示した第１の変形例としての電界補強部材１６０Ａを基として第３の変形例を適用したものとなる。
【００７９】
先の第１の実施の形態、および第１、第２の変形例においては、電界補強部材としてのコの字状を形成する２つの第１脚部１６１と第２脚部１６２とについて同じ長さを設定していた。これに対して、第３の変形例では、例えば図１５（ａ）、図１５（ｂ）に示すようにして、第１脚部１６１および第２脚部１６２を互いに異なる長さに設定した形状とする。
【００８０】
なお、この場合においても、第１脚部１６１と第２脚部１６２とが対向する側の２つの辺と、これら２つの辺を連結する１つの辺の各長さの合計であるＬ１＋Ｌ２＋Ｌ３については、１／２波長に対応するようにして設定されるべきものとなる。また、図１５（ａ）、図１５（ｂ）に示す電界補強部材１６０、１６０Ａも、図４および図１３などに示したように、例えば一点鎖線Ｆを折り目として９０度以下または略９０度に折り曲げた形状として形成されてよい。
【００８１】
また、この第２の変形例にあっては、長い方の脚部側を放射器１５１に近い側に位置させ、短い方の脚部を、受信装置２００のカプラ２５０に近い方向位置させるという配置と、その逆の配置を考えることができる。逆の配置の場合には、短い方の脚部側を放射器１５１に近い側に位置させ、長い方の脚部を、受信装置２００のカプラ２５０に近い方向に位置させることになる。これについては、実際に想定される諸条件を考慮して選べばよい。例えば通信品質を重視する場合には、実際に試験などを行って、より良好な通信品質が得られる方を選ぶこととすればよい。また、外筐１１０内での実際の電界補強部材の取り付け部位などの形状などに応じて適切な方を選ぶということも考えられる。
【００８２】
なお、これまでの実施の形態および変形例における電界補強部材は、金属加工した板金により形成することができるが、ほかにも、例えばテープ状の銅やアルミニウムなどを利用して形成することもできる。
【００８３】
また、例えば本発明の第１の実施の形態の電界補強部材１６０のようにしてループを形成するものについては、例えば線状の金属によってループを形成した構造とすることも考えられる。
【００８４】
また、これまでの説明では、電界補強部材は略コの字状を形成するものとして直線的な辺から成る形状としている。しかし、例えば連結部が曲線状の辺を形成するなどして、全体としてＵ字状を形成するような外形形状とすることも考えられる。
【００８５】
また、本発明の実施の形態は本発明を具現化するための一例を示したものであり、本発明の実施の形態において明示したように、本発明の実施の形態における事項と、特許請求の範囲における発明特定事項とはそれぞれ対応関係を有する。同様に、特許請求の範囲における発明特定事項と、これと同一名称を付した本発明の実施の形態における事項とはそれぞれ対応関係を有する。ただし、本発明は実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において実施の形態に種々の変形を施すことにより具現化することができる。
【符号の説明】
【００８６】
１００ 送信装置
１１０ 外筐
１１１ 外筐本体
１１２ バッテリ蓋部
１２０ 制御部
１３０ メモリ
１４０ 通信処理部
１５０、２５０ カプラ
１５１、２５１ 放射器
１６０、１６０Ａ〜１６０Ｄ 電界補強部材
１６１ 第１脚部
１６２ 第２脚部
１６３ 連結部
１６５ スリット
１６６ 電界受面部
１６７ 放射面部
１７０ 基板
１７０Ａ カード型通信装置
１８１ 金属フレーム
１８２ バッテリ
１８３ 筐体内樹脂部
２００ 受信装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の通信可能距離内にある通信先結合器との間で電界結合を生じさせるための結合器の外筐内部での規定位置に応じて設定された前記外筐内部の所定位置に設けられ、互いに離間した位置関係の２つの脚部とこれらの脚部の各一端を連結する連結部とが一体に形成された外形形状を有し、当該外形形状の内側を形成する辺部の長さが前記電界結合により生じる電界周波数に応じた波長の１／２に基づいて設定された板状の金属である電界補強部材を
を具備する電子機器。
【請求項２】
前記電界補強部材は、前記外筐内部において誘電体と接触または近接した状態で設けられるとともに、前記外形形状の内側を形成する辺部の長さは、前記誘電体の誘電率に応じて短縮される前記波長の１／２に基づいて設定される
請求項１記載の電子機器。
【請求項３】
前記電界補強部材は、前記板状の平面方向において前記外形形状を有し、前記連結部に相当する部位における前記２つの脚部に沿った方向を折り曲げ位置として、一方の脚部が形成する面部と他方の脚部が形成する面部とが所定角度を形成する
請求項１記載の電子機器。
【請求項４】
前記電界補強部材において前記一方の脚部が形成する面部は前記外筐内部での結合器の規定位置近傍に配置され、前記電界補強部材において前記他方の脚部が形成する面部は前記外筐内部での結合器の規定位置よりも前記通信先結合器側に近い側に配置される
請求項３記載の電子機器。
【請求項５】
前記電界補強部材は、前記外形形状に沿ったループ状に形成される
請求項３記載の電子機器。
【請求項６】
前記電界補強部材は、板状の金属の厚み部分が前記外形形状を有するようにして形成される、
請求項１記載の電子機器。
【請求項７】
前記電界補強部材は、前記外筐内部での結合器の規定位置と前記通信先結合器との間の位置に設けられる
請求項６記載の電子機器。
【請求項８】
前記電界補強部材は、前記２つの脚部が互いに異なる長さである
請求項１記載の電子機器。
【請求項９】
前記結合器を備える通信装置が装脱される部位であって、前記通信装置が適正に装着されることで前記結合器が前記外筐内部での規定位置となるように形成される通信装置装脱部をさらに具備する
請求項１記載の電子機器。
【請求項１０】
所定の通信可能距離内にある通信先結合器との間で電界結合を生じさせるためのもので、外筐内部の所定位置に設けられる結合器と、
互いに離間した位置関係の２つの脚部とこれらの脚部の各一端を連結する連結部とが一体に形成された外形形状を有し、当該外形形状の内側を形成する辺部の長さが前記電界結合により生じる電界周波数に応じた波長の１／２に基づいて設定された板状の金属である電界補強部材と
を具備する通信装置。
【請求項１】
所定の通信可能距離内にある通信先結合器との間で電界結合を生じさせるための結合器の外筐内部での規定位置に応じて設定された前記外筐内部の所定位置に設けられ、互いに離間した位置関係の２つの脚部とこれらの脚部の各一端を連結する連結部とが一体に形成された外形形状を有し、当該外形形状の内側を形成する辺部の長さが前記電界結合により生じる電界周波数に応じた波長の１／２に基づいて設定された板状の金属である電界補強部材を
を具備する電子機器。
【請求項２】
前記電界補強部材は、前記外筐内部において誘電体と接触または近接した状態で設けられるとともに、前記外形形状の内側を形成する辺部の長さは、前記誘電体の誘電率に応じて短縮される前記波長の１／２に基づいて設定される
請求項１記載の電子機器。
【請求項３】
前記電界補強部材は、前記板状の平面方向において前記外形形状を有し、前記連結部に相当する部位における前記２つの脚部に沿った方向を折り曲げ位置として、一方の脚部が形成する面部と他方の脚部が形成する面部とが所定角度を形成する
請求項１記載の電子機器。
【請求項４】
前記電界補強部材において前記一方の脚部が形成する面部は前記外筐内部での結合器の規定位置近傍に配置され、前記電界補強部材において前記他方の脚部が形成する面部は前記外筐内部での結合器の規定位置よりも前記通信先結合器側に近い側に配置される
請求項３記載の電子機器。
【請求項５】
前記電界補強部材は、前記外形形状に沿ったループ状に形成される
請求項３記載の電子機器。
【請求項６】
前記電界補強部材は、板状の金属の厚み部分が前記外形形状を有するようにして形成される、
請求項１記載の電子機器。
【請求項７】
前記電界補強部材は、前記外筐内部での結合器の規定位置と前記通信先結合器との間の位置に設けられる
請求項６記載の電子機器。
【請求項８】
前記電界補強部材は、前記２つの脚部が互いに異なる長さである
請求項１記載の電子機器。
【請求項９】
前記結合器を備える通信装置が装脱される部位であって、前記通信装置が適正に装着されることで前記結合器が前記外筐内部での規定位置となるように形成される通信装置装脱部をさらに具備する
請求項１記載の電子機器。
【請求項１０】
所定の通信可能距離内にある通信先結合器との間で電界結合を生じさせるためのもので、外筐内部の所定位置に設けられる結合器と、
互いに離間した位置関係の２つの脚部とこれらの脚部の各一端を連結する連結部とが一体に形成された外形形状を有し、当該外形形状の内側を形成する辺部の長さが前記電界結合により生じる電界周波数に応じた波長の１／２に基づいて設定された板状の金属である電界補強部材と
を具備する通信装置。
【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２０１１−１３９２８３（Ｐ２０１１−１３９２８３Ａ）
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９７７６７（Ｐ２００９−２９７７６７）
【出願日】平成２１年１２月２８日（２００９．１２．２８）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２８日（２００９．１２．２８）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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