電子機器
【課題】ヒンジ部分を通る配線の信頼性を向上させること。
【解決手段】直流電流を送電するための第１の電極と、電磁誘導を利用してデータ信号を送受信するための第１のコイルと、を有する、第１の回転ヒンジと、前記第１の電極と接触して直流電流を受電するための第２の電極と、前記第１のコイルとの間でデータ信号を送受信するための第２のコイルと、を有する、第２の回転ヒンジと、を含み、前記第１の電極と前記第２の電極とが接触し、かつ、前記第１のコイルの中心軸と前記第２のコイルの中心軸とが略同一となる状態を維持したまま、前記第１の回転ヒンジと前記第２の回転ヒンジとを回動可能に接続したヒンジ部を備える、電子機器が提供される。
【解決手段】直流電流を送電するための第１の電極と、電磁誘導を利用してデータ信号を送受信するための第１のコイルと、を有する、第１の回転ヒンジと、前記第１の電極と接触して直流電流を受電するための第２の電極と、前記第１のコイルとの間でデータ信号を送受信するための第２のコイルと、を有する、第２の回転ヒンジと、を含み、前記第１の電極と前記第２の電極とが接触し、かつ、前記第１のコイルの中心軸と前記第２のコイルの中心軸とが略同一となる状態を維持したまま、前記第１の回転ヒンジと前記第２の回転ヒンジとを回動可能に接続したヒンジ部を備える、電子機器が提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やノートＰＣなどの携帯機器は、ユーザが操作するための操作手段が搭載された本体部分と、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）などの表示装置が搭載された表示部分とで構成されていることが多い。また、本体部分と表示部分とを接続するヒンジ部分には可動部材が用いられている。通常、このヒンジ部分には電力線や信号線が通っている。そのため、ヒンジ部分の変形に応じてヒンジ部分を通る配線に劣化が生じる。そこで、ヒンジ部分が変形した際に、ヒンジ部分を通る配線に劣化が生じないようにする工夫が求められている。
【０００３】
ヒンジ部分を通る配線に生じる劣化を抑制するには、まず、ヒンジ部分を通る配線の本数を減らすことが重要になる。これまで、本体部分から表示部分へのデータ伝送には、パラレル伝送方式が多く用いられてきた。パラレル伝送方式を適用する場合、表示装置に表示される画像データを伝送するのに、数十本以上の信号線をヒンジ部分に配線することが求められる。そのため、ヒンジ部分の変形に伴って信号線に捻れが生じ、電力線や信号線が断線する危険があった。そこで、パラレル伝送方式に代わるデータ伝送方式として、１本程度の配線で画像データを伝送することが可能なシリアル伝送方式が考案された。
【０００４】
また、下記の特許文献１には、ヒンジ部に配線を通さず、本体部分から表示部分へと無線で画像データや電力を伝送する方法が開示されている。特に、同文献には、ヒンジ部に設けられた電極間の容量結合を利用した非接触通信により本体部分から表示部分へとデータ信号を伝送する方法が開示されている。また、同文献には、電極間の容量結合を利用して伝送されたデータ信号を整流して電力を取り出す方法が開示されている。このように、同文献の方法を適用することにより、ヒンジ部に配線を通さずとも本体部分から表示部分へと画像データや電力を伝送することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００７−５２６５５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、ヒンジ部分を通る配線の本数を極力少なくするか、配線を無くすことにより、電源線や信号線の断線による故障を避けることが可能になる。さらに、ヒンジ部分の変形に関して自由度が高まることにより、携帯機器のデザイン性をより向上させることが可能になる。ところで、最近ではＬＣＤが高解像度化しており、画像データのデータ伝送に高い伝送速度が求められている。そのため、本体部分から表示部分へと画像データを伝送する際には、高い周波数のクロックに同期したデータ信号を伝送する必要が生じる。上記文献にはデータ信号を整流して電力を取り出す方法が開示されているが、この方法で高い周波数のデータ信号から十分な電力を取り出すことは難しい。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ヒンジ部分におけるデータ伝送及び電力伝送の安定性を維持しつつ、高速なデータ伝送及び十分な量の電力伝送をより容易に実現することが可能な、新規かつ改良された電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、直流電流を送電するための第１の電極と、電磁誘導を利用してデータ信号を送受信するための第１のコイルと、を有する、第１の回転ヒンジと、前記第１の電極と接触して直流電流を受電するための第２の電極と、前記第１のコイルとの間でデータ信号を送受信するための第２のコイルと、を有する、第２の回転ヒンジと、を含み、前記第１の電極と前記第２の電極とが接触し、かつ、前記第１のコイルの中心軸と前記第２のコイルの中心軸とが略同一となる状態を維持したまま、前記第１の回転ヒンジと前記第２の回転ヒンジとを回動可能に接続したヒンジ部を備える、電子機器が提供される。
【０００９】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、電磁誘導を利用して電力を送電するための第１のコイルと、容量結合を利用してデータ信号を送受信するための第１の電極と、を有する、第１の回転ヒンジと、前記第１のコイルから送電された電力を受電するための第２のコイルと、前記第１の電極との間でデータ信号を送受信するための第２の電極と、を有する、第２の回転ヒンジと、を含み、前記第１のコイルの中心軸と前記第２のコイルの中心軸とが略同一となり、かつ、前記第１の電極と前記第２の電極とが所定の間隔で略平行に離隔した状態を維持したまま、前記第１の回転ヒンジと前記第２の回転ヒンジとを回動可能に接続したヒンジ部を備える、電子機器が提供される。
【００１０】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、電磁誘導を利用して電力を送電するための第１のコイルと、電磁誘導を利用してデータ信号を送受信するための第２のコイルと、を有する、第１の回転ヒンジと、前記第１のコイルから送電された電力を受電するための第３のコイルと、前記第２のコイルとの間でデータ信号を送受信するための第４のコイルと、を有する、第２の回転ヒンジと、を含み、前記第１のコイルの中心軸と前記第３のコイルの中心軸とが略同一となり、かつ、前記第２のコイルの中心軸と前記第４のコイルの中心軸とが略同一となる状態を維持したまま、前記第１の回転ヒンジと前記第２の回転ヒンジとを回動可能に接続したヒンジ部を備える、電子機器が提供される。
【００１１】
また、前記第１及び第３のコイルに印加される交流電流の第１の周波数は、前記第２及び第４のコイルに印加される交流電流の第２の周波数よりも低くてもよい。
【００１２】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、容量結合を利用して電力を送電するための第１の電極と、容量結合を利用してデータ信号を送受信するための第２の電極と、を有する、第１の回転ヒンジと、前記第１の電極から送電された電力を受電するための第３の電極と、前記第２の電極との間でデータ信号を送受信するための第４の電極と、を有する、第２の回転ヒンジと、を含み、前記第１の電極と前記第３の電極とが所定の間隔で略平行に離隔し、前記第２の電極と前記第４の電極とが所定の間隔で略平行に離隔した状態を維持したまま、前記第１の回転ヒンジと前記第２の回転ヒンジとを回動可能に接続したヒンジ部を備える、電子機器が提供される。
【００１３】
また、前記第１の回転ヒンジは、円柱状の凸部を有し、前記第２の回転ヒンジは、前記第１の回転ヒンジが有する円柱状の凸部が嵌合される円筒状の凹部を有し、前記第１の回転ヒンジが有する凸部は、前記第２の回転ヒンジが有する凹部と略同一の中心軸を有し、前記第１の回転ヒンジが有する凸部と前記第２の回転ヒンジが有する凹部とが嵌合された状態で、前記第１の回転ヒンジは、前記第１の回転ヒンジが有する凸部の中心軸を回転軸として回動することが可能な構造であってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように本発明によれば、ヒンジ部分におけるデータ伝送及び電力伝送の安定性を維持しつつ、高速なデータ伝送及び十分な量の電力伝送をより容易に実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一般的な折り畳み式携帯端末の構造について説明するための説明図である。
【図２】一般的な折り畳み式携帯端末のヒンジ部分を通る配線構成について説明するための説明図である。
【図３】一般的な携帯端末の大まかな機能構成について説明するための説明図である。
【図４】データ伝送に係る携帯端末の機能構成について説明するための説明図である。
【図５】データ伝送に係る携帯端末の機能構成について説明するための説明図である。
【図６】携帯端末のヒンジ部分を通るデータ信号の周波数スペクトラムについて説明するための説明図である。
【図７】データ信号と電源を重畳／分離する回路の構成について説明するための説明図である。
【図８】データ信号と電源を重畳／分離する回路の構成について説明するための説明図である。
【図９Ａ】本発明の第１実施形態に係る携帯端末のヒンジ部分の構造（構造例１）について説明するための説明図である。
【図９Ｂ】同実施形態に係る携帯端末のヒンジ部分の構造（構造例１）について説明するための説明図である。
【図１０】同実施形態に係る携帯端末のヒンジ部分の構造（構造例２）について説明するための説明図である。
【図１１】同実施形態に係る携帯端末の機能構成について説明するための説明図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る携帯端末のヒンジ部分の構造（構造例１）について説明するための説明図である。
【図１３】同実施形態に係る携帯端末のヒンジ部分の構造（構造例１）について説明するための説明図である。
【図１４】同実施形態に係る携帯端末のヒンジ部分の構造（構造例２）について説明するための説明図である。
【図１５】同実施形態に係る携帯端末の機能構成について説明するための説明図である。
【図１６】本発明の第３実施形態に係る携帯端末のヒンジ部分の構造（構造例１）について説明するための説明図である。
【図１７】同実施形態に係る携帯端末のヒンジ部分の構造（構造例１）について説明するための説明図である。
【図１８】同実施形態に係る携帯端末の機能構成について説明するための説明図である。
【図１９】本発明の第４実施形態に係る携帯端末のヒンジ部分の構造（構造例１）について説明するための説明図である。
【図２０】同実施形態に係る携帯端末のヒンジ部分の構造（構造例２）について説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１７】
［説明の流れについて］
ここで、以下に記載する本発明の実施形態に関する説明の流れについて簡単に述べる。まず、図１を参照しながら、折り畳み可能な携帯端末１００の構造について説明する。次いで、図２を参照しながら、携帯端末１００のヒンジ１０３を通る配線構成の一例（一般的な配線構成）について紹介する。次いで、図３を参照しながら、携帯端末１００の大まかな機能構成について説明する。次いで、図４、図５を参照しながら、携帯端末１００のデータ伝送に関する機能構成について説明する。また、図６を参照しながら、携帯端末１００のヒンジ１０３を通るデータ信号の周波数スペクトラムについて説明する。次いで、図７、図８を参照しながら、データ信号にＤＣ電源を重畳したり、データ信号とＤＣ電源を重畳した信号から両者を分離したりする回路の構成について説明する。
【００１８】
次いで、図９Ａ、図９Ｂを参照しながら、本発明の第１実施形態に係る携帯端末１００が有するヒンジ部分の構造（構造例１）について説明する。次いで、図１０を参照しながら、同実施形態に係る携帯端末１００が有するヒンジ部分の他の構造（構造例２）について説明する。次いで、図１１を参照しながら、同実施形態に係る携帯端末１００のデータ伝送及び電源伝送に係る機能構成について説明する。
【００１９】
次いで、図１２、図１３を参照しながら、本発明の第２実施形態に係る携帯端末１００が有するヒンジ部分の構造（構造例１）について説明する。次いで、図１４を参照しながら、同実施形態に係る携帯端末１００が有するヒンジ部分の他の構造（構造例２）について説明する。次いで、図１５を参照しながら、同実施形態に係る携帯端末１００のデータ伝送及び電源伝送に係る機能構成について説明する。
【００２０】
次いで、図１６を参照しながら、本発明の第３実施形態に係る携帯端末１００が有するヒンジ部分の構造（構造例１）について説明する。次いで、図１７を参照しながら、同実施形態に係る携帯端末１００が有するヒンジ部分の構造（構造例１）について説明する。次いで、図１８を参照しながら、同実施形態に係る携帯端末１００の機能構成について説明する。
【００２１】
次いで、図１９を参照しながら、本発明の第４実施形態に係る携帯端末１００が有するヒンジ部分の構造（構造例１）について説明する。次いで、図２０を参照しながら、同実施形態に係る携帯端末１００が有するヒンジ部分の構造（構造例２）について説明する。最後に、本発明の実施形態に係る技術的思想について纏め、当該技術的思想から得られる作用効果について簡単に説明する。
【００２２】
（説明項目）
１：はじめに
１−１：パラレル伝送方式について
１−２：シリアル伝送方式について
２：第１実施形態（データ：電磁結合、電源：電磁結合）
２−１：電磁結合を利用したデータ伝送の仕組みについて
２−２：構造例１
２−３：構造例２
２−４：データ伝送及び電源伝送に関する機能構成
３：第２実施形態（データ：容量結合、電源：電磁結合）
３−１：容量結合を利用したデータ伝送の仕組みについて
３−２：構造例１
３−３：構造例２
３−４：データ伝送及び電源伝送に関する機能構成
４：第３実施形態（データ：容量結合、電源：容量結合）
４−１：構造例１
４−２：データ伝送及び電源伝送に関する機能構成
５：第４実施形態（データ：非接触、電源：接触）
５−１：構造例１
５−２：構造例２
６：まとめ
【００２３】
＜１：はじめに＞
本発明の実施形態について説明するに先立ち、折り畳み式携帯電話などでヒンジ部分に採用されている一般的なデータ伝送の仕組みについて簡単に説明する。
【００２４】
［１−１：パラレル伝送方式について］
折り畳み式携帯電話などの携帯端末１００は、図１に示すように、操作部１０１と、表示部１０２と、ヒンジ１０３とにより構成される。また、操作部１０１と表示部１０２は、ヒンジ１０３により連結されている。ヒンジ１０３は、可動部材により成る。そのため、操作部１０１の操作面と表示部１０２の表示面とが対向するように携帯端末１００を折り畳むことが可能である。
【００２５】
例えば、ヒンジ１０３は、図２に示すような円筒形の回転ヒンジ１１１、１１２を組み合わせて成り、回転ヒンジ１１１、１１２の中心軸を中心に回動可能な構造を有する。また、図２に示すように、ヒンジ１０３には多数の配線１１３が通っている。これらの配線１１３は、操作部１０１から表示部１０２にデータや電力を伝送する手段である。なお、配線１１３には、例えば、細線同軸の束やフレキシブル基板などが利用される。
【００２６】
また、操作部１０１には、図３に示すように、ＤＣ電源１２１やＢＢＰ１２３（ベースバンドプロセッサ）などが設けられている。ＤＣ電源１２１は、携帯端末１００の各構成要素に駆動用の電源を供給する手段である。また、ＢＢＰ１２３は、様々なデータを処理する演算処理装置である。一方、表示部１０２には、ＤＣ電源１２２、ＬＣＤ１２４、カメラ１２５、センサ類１２６などが設けられている。ＤＣ電源１２２は、表示部１０２の各構成要素に駆動用の電源を供給する手段である。ＬＣＤ１２４は、画像データを表示する表示手段の一例である。また、カメラ１２５は、撮像手段の一例である。センサ類１２６は、例えば、モーションセンサ、ＧＰＳ、温度センサなど、動きや環境に関するセンサデータを取得する手段である。
【００２７】
上記のように、操作部１０１、表示部１０２には多数の構成要素が設けられている。そのため、操作部１０１と表示部１０２との間で様々なデータのやり取りが行われる。また、操作部１０１のＤＣ電源１２１から表示部１０２のＤＣ電源１２２へと電源が供給される。その結果、図２、図３に示すように、ヒンジ１０３には多数の配線１１３が通っている。例えば、ＢＢＰ１２３から出力された画像データは、配線１１３を通じてＬＣＤ１２４に伝送される。また、カメラ１２５により撮像された撮像データは、配線１１３を通じてＢＢＰ１２３に伝送される。同様に、センサ類１２６により取得されたセンサデータは、配線１１３を通じてＢＢＰ１２３に伝送される。また、様々な制御データが配線１１３を通じてやり取りされる。
【００２８】
配線１１３を通じて行われるやり取りは、一方向の場合もあるし、双方向の場合もある。また、一般的には操作部１０１と表示部１０２との間に２０〜４０本程度の配線１１３が存在すると言われている。特に、最近ではＬＣＤ１２４が高解像度化しており、ＢＢＰ１２３からＬＣＤ１２４へと伝送される画像データの量が増え、配線１１３の本数も増加傾向にある。そのため、ヒンジ１０３の内径が大きくなることで携帯端末１００のデザイン性が損なわれてしまう。さらに、ヒンジ１０３の変形に伴って配線１１３に曲げや捻れが生じた際に配線１１３が断線する危険が危惧されている。
【００２９】
上記のような理由から、多数の配線１１３を利用して多数のデータを並列に伝送する方式（以下、パラレル伝送方式）から、より少ない配線１１３でデータやＤＣ電源を伝送する方式（例えば、後述するシリアル伝送方式など）に技術がシフトしてきている。配線１１３の本数が減れば、ヒンジ１０３の内径を小さくすることが可能になり、携帯端末１００のデザイン性を向上させることが容易になる。また、ヒンジ１０３の変形に伴って生じる配線１１３の曲げや捻れにより配線１１３が断線する危険性が低くなる。
【００３０】
［１−２：シリアル伝送方式について］
シリアル伝送方式を採用した携帯端末１００の場合、操作部１０１には、ＢＢＰ１２３から並列に出力されたパラレルデータをシリアルデータに変換するシリアライザが設けられる。このシリアライザは、並列に入力された複数のデータ列をシリアル化して直列のデータ列（シリアルデータ）に変換する手段である。シリアル伝送方式の場合、データ列は、シリアルデータに変換してから伝送される。そのため、１本又は数本程度の配線１１３によりデータを伝送することが可能になる。一方、表示部１０２には、操作部１０１から受信したシリアルデータをパラレルデータに復元するためのデシリアライザが設けられる。このデシリアライザは、直列のデータ列を元の複数のデータ列に並列化（パラレル化）する手段である。
【００３１】
シリアル伝送方式を採用した携帯端末１００の場合、例えば、ＢＢＰ１２３から出力された画像データは、シリアライザによりパラレルデータに変換され、表示部１０２に伝送される。表示部１０２では、操作部１０１から受信したシリアルデータをデシリアライザによりパラレル化して元の画像データを復元する。そして、復元された画像データは、ＬＣＤ１２４に入力される。なお、表示部１０２から操作部１０１へとデータが伝送される場合もある。そのため、多くの場合、操作部１０１、表示部１０２の双方に、シリアライザ及びデシリアライザが設けられている。そして、表示部１０２から操作部１０１へと伝送されるデータも、シリアル化されてから伝送される。このようなデータ伝送の仕組みは、例えば、図４や図５に示した携帯端末１００の機能構成により実現される。
【００３２】
（具体的な機能構成）
ここで、シリアル伝送方式を採用した携帯端末１００の機能構成について、図４及び図５を参照しながら、より詳細に説明する。但し、図４及び図５には、説明の都合上、データ及びＤＣ電源の伝送に関する主な機能構成だけが記載されている点に注意されたい。また、ここではＤＣ電源をデータ信号に重畳して伝送する方式について紹介する。なお、図４と図５の違いは主に伝送手段の違いである。図４に示す携帯端末１００が１本の同軸ケーブルを利用してデータとＤＣ電源を伝送するのに対し、図５に示す携帯端末１００は、１本の差動ケーブルを利用してデータとＤＣ電源を伝送する。
【００３３】
図４を参照する。図４に示すように、操作部１０１には、ＤＣ電源１３１と、符号化部１３２と、データ送信機１３３と、重畳分離部１３４と、データ受信機１４１と、復号部１４２とが設けられる。また、ヒンジ１０３には、同軸ケーブルが配線された回転ヒンジ１３５が設けられる。一方、表示部１０２には、重畳分離部１３６と、データ受信機１３７と、復号部１３８と、符号化部１３９と、データ送信機１４０とが設けられる。
【００３４】
（操作部１０１から表示部１０２への伝送）
まず、ＢＢＰ１２３から出力された送信データは、符号化部１３２に入力される。送信データが入力されると、符号化部１３２は、入力された送信データを所定の符号化方式に基づいて符号化し、符号データを生成する。なお、所定の符号化方式としては、例えば、ＡＭＩ符号方式、パーシャル・レスポンス符号方式、ＣＭＩ符号方式など、直流成分を含まない符号を生成可能な符号化方式が利用される。但し、上記のＡＭＩは、Ａｌｔｅｒｎａｔｅ Ｍａｒｋ Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎの略である。また、ＣＭＩは、Ｃｏｄｅｄ Ｍａｒｋ Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎの略である。
【００３５】
符号化部１３２により生成された符号データは、データ送信機１３３に入力される。符号データが入力されると、データ送信機１３３は、入力された符号データに基づいてデータ信号（所定のインピーダンス・電圧）を生成する。データ送信機１３３により生成されたデータ信号は、重畳分離部１３４に入力される。また、重畳分離部１３４には、ＤＣ電源１３１からＤＣ電源が入力される。データ信号が入力されると、重畳分離部１３４は、入力されたデータ信号にＤＣ電源を重畳して重畳信号を生成する。そして、重畳分離部１３４により生成された重畳信号は、回転ヒンジ１３５に配線された１本の同軸ケーブルを通じて表示部１０２に伝送される。
【００３６】
同軸ケーブルを通じて伝送された重畳信号は、表示部１０２の重畳分離部１３６に入力される。重畳信号が入力されると、重畳分離部１３６は、入力された重畳信号をＤＣ電源とデータ信号とに分離する。重畳分離部１３６により分離されたＤＣ電源は、表示部１０２の各構成要素に対して駆動用の電源として供給される。一方、重畳分離部１３６により分離されたデータ信号は、データ受信機１３７に入力される。データ信号が入力されると、データ受信機１３７は、入力されたデータ信号の振幅レベルを検出して元の符号データを復元する。データ受信機１３７により復元された符号データは、復号部１３８に入力される。
【００３７】
符号データが入力されると、復号部１３８は、所定の符号化方式に基づき、入力された符号データを復号して元の送信データを復元する。復号部１３８により復元された送信データは、表示部１０２を構成する所定の構成要素に入力される。例えば、送信データが画像データの場合、復号部１３８により復元された画像データは、ＬＣＤ１２４に入力される。また、送信データがカメラ１２５やセンサ類１２６の制御データである場合、復号部１３８により復元された制御データは、カメラ１２５やセンサ類１２６に入力される。
【００３８】
（表示部１０２から操作部１０１への伝送）
一方、カメラ１２５やセンサ類１２６から出力された送信データは、符号化部１３９に入力される。送信データが入力されると、符号化部１３９は、入力された送信データを所定の符号化方式に基づいて符号化し、符号データを生成する。なお、所定の符号化方式としては、例えば、ＡＭＩ符号方式、パーシャル・レスポンス符号方式、ＣＭＩ符号方式など、直流成分を含まない符号を生成可能な符号化方式が利用される。
【００３９】
符号化部１３９により生成された符号データは、データ送信機１４０に入力される。符号データが入力されると、データ送信機１４０は、入力された符号データに基づいてデータ信号（所定のインピーダンス・電圧）を生成する。データ送信機１４０により生成されたデータ信号は、重畳分離部１３６に入力される。また、重畳分離部１３６には、ＤＣ電源１３１からＤＣ電源が供給されている。データ信号が入力されると、重畳分離部１３６は、入力されたデータ信号をＤＣ電源に重畳して重畳信号を生成する。そして、重畳分離部１３６により生成された重畳信号は、回転ヒンジ１３５に配線された１本の同軸ケーブルを通じて操作部１０１に伝送される。
【００４０】
同軸ケーブルを通じて伝送された重畳信号は、操作部１０１の重畳分離部１３４に入力される。重畳信号が入力されると、重畳分離部１３４は、入力された重畳信号からデータ信号を分離する。重畳分離部１３４により分離されたデータ信号は、データ受信機１４１に入力される。データ信号が入力されると、データ受信機１４１は、入力されたデータ信号の振幅レベルを検出して元の符号データを復元する。データ受信機１４１により復元された符号データは、復号部１４２に入力される。符号データが入力されると、復号部１４２は、所定の符号化方式に基づき、入力された符号データを復号して元の送信データを復元する。復号部１４２により復元された送信データは、ＢＢＰ１２３に入力される。
【００４１】
（ＤＣ電源の重畳と分離について）
上記の通り、符号化部１３２、１３９により利用される符号化方式は、直流成分を含まない符号を生成することが可能な符号化方式である。そのため、データ信号の周波数スペクトラムは、図６に示すように、直流成分を含まないものとなる。このように、データ信号が直流成分を含まないことにより、データ信号をＤＣ電源に重畳させたとしても、重畳信号から容易にデータ信号及びＤＣ電源を取り出せるようになる。例えば、重畳分離部１３４、１３６の機能は、図７に示すような回路構成により実現することができる。
【００４２】
図７に示すように、重畳分離部１３４、１４６は、インダクタ１５１と、２つのキャパシタ１５２、１５３とにより構成される。インダクタ１５１は、入力された信号に含まれる高周波成分を遮断する手段である。そのため、インダクタ１５１に重畳信号を通すと、重畳信号に含まれるデータ信号の成分が遮断され、重畳信号に含まれるＤＣ電源の成分だけが取り出される。一方、キャパシタ１５２、１５３は、入力された信号に含まれる直流成分を遮断する手段である。そのため、キャパシタ１５２、１５３に重畳信号を通すと、重畳成分に含まれるＤＣ電源の成分が遮断され、重畳信号に含まれるデータ信号の成分だけが取り出される。
【００４３】
従って、重畳分離部１３４、１３６によりデータ信号とＤＣ電源を分離する場合、インダクタ１５１により重畳信号からＤＣ電源が分離され、キャパシタ１５２、１５３により重畳信号からデータ信号が取り出される。一方、重畳分離部１３４、１３６によりデータ信号とＤＣ電源を重畳する場合、ＤＣ電源と、キャパシタ１５２、１５３を通過したデータ信号とが信号線上で重畳される。このように、データ信号とＤＣ電源の重畳及び分離は、同じ回路構成により実現することができる。
【００４４】
（シリアル伝送方式のまとめ）
上記のように、シリアル伝送方式を採用すると、ヒンジ１０３を通る配線１１３の数を大幅に低減させることが可能になる。上記説明のように、データ信号にＤＣ電源を重畳して伝送する方式の場合、１本の同軸ケーブルでデータ信号とＤＣ電源を伝送することが可能になる。また、ここでは同軸ケーブルを利用して重畳信号を伝送する構成について説明したが、図５に示すように差動ケーブルを利用して重畳信号を差動伝送する構成に変形することも可能である。なお、差動ケーブルを利用する場合も、操作部１０１、表示部１０２の機能構成は大部分が実質的に同じである。但し、差動ケーブルを利用する場合、重畳分離部１３４、１３６の回路構成は、図８のように変形される。つまり、重畳分離部１３４、１３６は、図８に示すように、インダクタ１６１、１６２と、キャパシタ１６３、１６４により構成される。この場合も、１本の差動ケーブル（一対の信号線）でデータ信号とＤＣ電源を伝送することが可能になる。
【００４５】
このように、ヒンジ１０３を通る配線１１３の本数が１本程度まで低減することにより、ヒンジ１０３の変形に関する自由度が向上し、携帯端末１００のデザイン性を向上させることがより容易になる。また、ヒンジ１０３の変形に伴ってヒンジ１０３を通る配線１１３が断線する危険性が大幅に低減され、配線１１３の信頼性が大きく向上する。しかしながら、シリアル伝送方式を採用しても、ヒンジ１０３に配線１１３が通っていることには変わりなく、経年劣化に伴う断線を完全に避けることは難しい。そこで、本件発明者は、ケーブルの捻れを解消するため、操作部１０１の側と表示部１０２の側とで信号線を２つに分け、回転ヒンジ１３５の内部で接触するような構造について検討した。しかし、信号線の接触部分に磨耗が生じて接触不良が発生してしまう危険性を完全に排除することは現時点で難しいという結論に達した。
【００４６】
そこで、本件発明者は、操作部１０１の側と表示部１０２の側とに分けられた信号線の接触部分において、少なくともデータ信号が非接触通信により伝送されるようにする仕組みを考案した。このような仕組みを設けることで、信号線の接触部分が磨耗しても、データ信号の伝送には影響が及ばず、信号線の信頼性を維持することが可能になる。以下、この仕組みに関する実施形態について説明する。
【００４７】
＜２：第１実施形態（データ：電磁結合、電源：電磁結合）＞
本発明の第１実施形態について説明する。本実施形態は、電磁結合を利用してデータ信号及び電源を非接触伝送する仕組みに関する。
【００４８】
［２−１：電磁結合を利用したデータ伝送の仕組みについて］
まず、電磁結合を利用したデータ伝送の仕組み（以下、電磁結合方式）について簡単に説明する。
【００４９】
対向配置された一対のコイル（コイルＡ、Ｂ）を用意し、一方のコイルＡに交流電流を印加して磁場を発生させると、その磁場により他方のコイルＢに交流電流が発生する。この現象は電磁誘導と呼ばれる。電磁結合方式は、この電磁誘導を利用して信号を伝送する方式である。例えば、コイルＡに印加する電流に変調を加えると、コイルＡから発生する磁場も変調の影響を受けるため、コイルＢに誘起される電流にも変調の影響が現れる。そのため、送信データに応じた変調をコイルＡの電流に与えると、コイルＢに誘起される電流に変化が現れ、その変化から送信データを復調することができる。電磁結合方式においては、このような仕組みを利用してデータの伝送が行われる。なお、コイルＡに電流を印加するとコイルＢに電流が誘起されるため、電磁結合を利用してコイルＡからコイルＢへと電源を伝送することも可能である。
【００５０】
［２−２：構造例１］
さて、回動可能なヒンジ１０３において電磁結合方式によるデータ伝送及び電源伝送を実現するには、ヒンジ１０３の構造に工夫を凝らす必要がある。ヒンジ１０３の構造として、例えば、図９Ａ、図９Ｂに示すような回転ヒンジ２０１、２０２の構造が考えられる。なお、回転ヒンジ２０１、２０２は略円筒形であるものとする。また、図９Ａは、回転軸を通るように回転ヒンジ２０１、２０２を切断した場合の断面図である。一方、図９Ｂは、回転軸が伸びる方向に回転ヒンジ２０１、２０２を見た場合の正面図である。
【００５１】
図９Ａに示すように、回転ヒンジ２０１は、内部に保護部材が設けられ、回転ヒンジ２０２との接続部分において凹状に成形されている。また、回転ヒンジ２０１には、コイルＡ２１１、コイルＢ２１２が設けられている。一方、回転ヒンジ２０２は、内部に保護部材が設けられ、回転ヒンジ２０１との接続部分において凸状に成形されている。また、回転ヒンジ２０２には、コイルＣ２２１、コイルＤ２２２が設けられている。但し、図９Ｂに示すように、コイルＡ２１１とコイルＢ２１２とは同心円上に配置されている。同様に、コイルＣ２２１とコイルＤ２２２とは同心円上に配置されている。
【００５２】
例えば、電源は、コイルＡ２１１に交流電流を印加することにより、コイルＡ２１１とコイルＣ２２１によって形成される電磁結合を利用して伝送される。また、データ信号は、コイルＢ２１２に交流電流を印加することにより、コイルＢ２１２とコイルＤ２２２によって形成される電磁結合を利用して伝送される。但し、電源とデータ信号が干渉しないように、電源は低い周波数（例えば、１００ｋＨｚ）を利用して伝送され、データ信号は高い周波数（例えば、１００ＭＨｚ）を利用して伝送される。また、図９Ａ及び図９Ｂには、コイルＡ２１１、コイルＢ２１２、コイルＣ２２１、コイルＤ２２２として１巻き分のコイルしか描画されていないが、各コイルの巻き数は必要に応じて設定される。例えば、電源の伝送に利用するコイルＡ２１１、コイルＣ２２１は、低い周波数に特性を合わせるために巻き数が大きく設定される。
【００５３】
［２−３：構造例２］
さて、上記の構造例１は、コイルＡ２１１とコイルＣ２２１、及び、コイルＢ２１２とコイルＤ２２２をそれぞれ対向配置する構成であった。しかし、一方のコイルにより発生した磁束が他方のコイルの枠内を貫通するように構成されていれば、両コイルの間で電磁結合を発生させることが可能である。そのため、電磁結合方式によるデータ伝送及び電源伝送を実現可能なヒンジ１０３の構造として、図１０に示すような回転ヒンジ２０１、２０２の構造も考えられる。なお、図１０においても、回転ヒンジ２０１、２０２は略円筒形であるものとする。また、図１０は、回転軸を通るように回転ヒンジ２０１、２０２を切断した場合の断面図である。
【００５４】
図１０に示すように、回転ヒンジ２０１は、内部に保護部材が設けられ、回転ヒンジ２０２との接続部分において凹状に成形されている。また、回転ヒンジ２０１には、コイルＡ２１１、コイルＢ２１２が設けられている。一方、回転ヒンジ２０２は、内部に保護部材が設けられ、回転ヒンジ２０１との接続部分において凸状に成形されている。また、回転ヒンジ２０２には、コイルＣ２２１、コイルＤ２２２が設けられている。但し、図１０に示すように、コイルＡ２１１とコイルＢ２１２とは回転ヒンジ２０１の長さ方向に並行するよう、同径状に配置されている。同様に、コイルＣ２２１とコイルＤ２２２とは回転ヒンジ２０２の長さ方向に並行するよう、同径状に配置されている。
【００５５】
例えば、電源は、コイルＡ２１１に交流電流を印加することにより、コイルＡ２１１とコイルＣ２２１によって形成される電磁結合を利用して伝送される。また、データ信号は、コイルＢ２１２に交流電流を印加することにより、コイルＢ２１２とコイルＤ２２２によって形成される電磁結合を利用して伝送される。但し、電源とデータ信号が干渉しないように、電源は低い周波数（例えば、１００ｋＨｚ）を利用して伝送され、データ信号は高い周波数（例えば、１００ＭＨｚ）を利用して伝送される。また、図１０には、コイルＡ２１１、コイルＢ２１２、コイルＣ２２１、コイルＤ２２２として１巻き分のコイルしか描画されていないが、各コイルの巻き数は必要に応じて設定される。
【００５６】
［２−４：データ伝送及び電源伝送に関する機能構成］
ここで、図１１を参照しながら、本実施形態に係るデータ伝送及び電源伝送を実現することが可能な回路構成について説明する。図１１は、本実施形態に係るデータ伝送及び電源伝送を実現することが可能な回路構成について説明するための説明図である。
【００５７】
（電源伝送について）
図１１の例において、電源伝送に係る主な構成要素は、操作部１０１に設けられた発振器２３１と増幅器２３２、ヒンジ１０３（回転ヒンジ２０１、２０２）に設けられたコイルＣ２２１とコイルＡ２１１、表示部１０２に設けられた整流器２３３である。
【００５８】
まず、発振器２３１により交流電源が出力され、増幅器２３２に入力される。そして、増幅器２３２に入力された交流電源は、増幅器２３２により所定の電力レベルまで増幅され、コイルＣ２２１に印加される。コイルＣ２２１に交流電源が印加されると、コイルＣ２２１とコイルＡ２１１との間で電磁結合が形成され、コイルＡ２１１に電流が誘起される。コイルＡ２１１に誘起された電流は、交流電源として整流器２３３に入力される。整流器２３３に入力された交流電源は、整流器２３３により交流から直流に変換され、駆動用のＤＣ電源として表示部１０２の各構成要素に入力される。
【００５９】
（データ伝送について）
図１１の例において、データ伝送に係る主な構成要素は、操作部１０１に設けられた符号化部２３４、データ送信機２３５、復号部２４１、データ受信機２４０、ヒンジ１０３（回転ヒンジ２０１、２０２）に設けられたコイルＤ２２２とコイルＢ２１２、表示部１０２に設けられたデータ受信機２３６、復号部２３７、符号化部２３８、データ送信機２３９である。
【００６０】
（操作部１０１から表示部１０２へのデータ伝送）
まず、ＢＢＰ１２３から出力された送信データは、符号化部２３４に入力される。送信データが入力されると、符号化部２３４は、入力された送信データを所定の符号化方式に基づいて符号化し、符号データを生成する。所定の符号化方式としては、例えば、ＡＭＩ符号方式、パーシャル・レスポンス符号方式、ＣＭＩ符号方式など、直流成分を含まない符号を生成可能な符号化方式が利用される。なお、電磁結合を利用する場合には直流成分を伝送することができない。そのため、データ信号に直流成分が含まれないように、符号化部２３４において直流成分を含まない符号データに送信データを符号化するのである。
【００６１】
符号化部２３４により生成された符号データは、データ送信機２３５に入力される。符号データが入力されると、データ送信機２３５は、入力された符号データに基づいてデータ信号（電流）を生成する。データ送信機２３５により生成されたデータ信号（電流）は、コイルＤ２２２に印加される。コイルＤ２２２に電流が印加されると、コイルＤ２２２とコイルＢ２１２との間で電磁結合が形成され、コイルＢ２１２に誘導電流が発生する。つまり、コイルＤ２２２からコイルＢ２１２へとデータ信号が伝送される。
【００６２】
コイルＢ２１２に発生した誘導電流（データ信号）は、データ受信機２３６に入力される。誘導電流（データ信号）が入力されると、データ受信機２３６は、入力された誘導電流（データ信号）の振幅レベルを判定して元の符号データを復元する。データ受信機２３６により復元された符号データは、復号部２３７に入力される。符号データが入力されると、復号部２３７は、所定の符号化方式に基づき、入力された符号データを復号して元の送信データを復元する。復号部２３７により復元された送信データは、表示部１０２を構成する所定の構成要素（例えば、ＬＣＤ１２４など）に入力される。
【００６３】
（表示部１０２から操作部１０１へのデータ伝送）
一方、カメラ１２５やセンサ類１２６などから出力された送信データは、符号化部２３８に入力される。送信データが入力されると、符号化部２３８は、入力された送信データを所定の符号化方式に基づいて符号化し、符号データを生成する。所定の符号化方式としては、例えば、ＡＭＩ符号方式、パーシャル・レスポンス符号方式、ＣＭＩ符号方式など、直流成分を含まない符号を生成可能な符号化方式が利用される。上記の通り、電磁結合を利用する場合には直流成分を伝送することができない。そのため、データ信号に直流成分が含まれないように、符号化部２３８において直流成分を含まない符号データに送信データを符号化するのである。
【００６４】
符号化部２３８により生成された符号データは、データ送信機２３９に入力される。符号データが入力されると、データ送信機２３９は、入力された符号データに基づいてデータ信号（電流）を生成する。データ送信機２３９により生成されたデータ信号（電流）は、コイルＢ２１２に印加される。コイルＢ２１２に電流が印加されると、コイルＢ２１２とコイルＤ２２２との間で電磁結合が形成され、コイルＤ２２２に誘導電流が発生する。つまり、コイルＢ２１２からコイルＤ２２２へとデータ信号が伝送される。
【００６５】
コイルＤ２２２に発生した誘導電流（データ信号）は、データ受信機２４０に入力される。誘導電流（データ信号）が入力されると、データ受信機２４０は、入力された誘導電流（データ信号）の振幅レベルを判定して元の符号データを復元する。データ受信機２４０により復元された符号データは、復号部２４１に入力される。符号データが入力されると、復号部２４１は、所定の符号化方式に基づき、入力された符号データを復号して元の送信データを復元する。復号部２４１により復元された送信データは、ＢＢＰ１２３に入力される。
【００６６】
以上、本実施形態に係るデータ伝送及び電源伝送の仕組みについて説明した。上記の通り、本実施形態に係る携帯端末１００は、データ信号及び電源を電磁結合方式により伝送する。そのため、ヒンジ１０３において操作部１０１側の信号線と表示部１０２側の信号線とが接触していない。その結果、ヒンジ１０３の変形に伴って信号線が断線したり、信号線の接続部分が磨耗して接触不良が発生したりすることがない。
【００６７】
＜３：第２実施形態（データ：容量結合、電源：電磁結合）＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、データ信号の伝送に容量結合を利用し、電源の伝送に電磁結合を利用する仕組みに関する。
【００６８】
［３−１：容量結合を利用したデータ伝送の仕組みについて］
まず、容量結合を利用したデータ伝送の仕組み（以下、容量結合方式）について簡単に説明する。
【００６９】
対向配置された一対の電極（電極Ａ、Ｂ）を用意し、一方の電極Ａに電荷を与えると、対向配置された電極Ｂに電極Ａとは異符号の電荷が現れる。この現象は容量結合と呼ばれる。容量結合方式は、この容量結合を利用して信号を伝送する方式である。例えば、電極Ａに与える電荷を時間的に変化させると、その変化に伴って電極Ｂに現れる電荷も時間的に変化する。そのため、伝送すべき信号に応じて電極Ａに与える電荷を変化させると電極Ｂに現れる電荷も信号に応じて変化するため、電極Ｂに現れる電荷を観測することにより、電極Ｂの側において信号を検出することができる。容量結合方式においては、このような仕組みを利用してデータの伝送が行われる。
【００７０】
［３−２：構造例１］
さて、回動可能なヒンジ１０３において容量結合方式によるデータ伝送、及び電磁結合方式による電源伝送を実現するには、ヒンジ１０３の構造に工夫を凝らす必要がある。ヒンジ１０３の構造として、例えば、図１２、図１３に示すような回転ヒンジ３０１、３０２の構造が考えられる。なお、回転ヒンジ３０１、３０２は略円筒形であるものとする。また、図１２は、回転軸を通るように回転ヒンジ３０１、３０２を切断した場合の断面図である。一方、図１３は、図１２に示した回転ヒンジ３０１、３０２の構造を立体的に表現した立体構成図である。
【００７１】
図１２及び図１３に示すように、回転ヒンジ３０１は、回転ヒンジ３０２との接続部分において凹状に成形されている。また、回転ヒンジ３０１には、コイルＸ３１１、円筒状の電極Ａ３１２及び電極Ｂ３１３が設けられている。一方、回転ヒンジ３０２は、回転ヒンジ３０１との接続部分において凸状に成形されている。また、回転ヒンジ３０２には、コイルＹ３２１、円筒状の電極Ｃ３２２及び電極Ｄ３２３が設けられている。なお、回転ヒンジ３０１の凹部と回転ヒンジ３０２の凸部とが嵌合された際、コイルＸ３１１とコイルＹ３２１、電極Ａ３１２と電極Ｃ３２２、電極Ｂ３１３と電極Ｄ３２３がそれぞれ接触しないように配置されている。
【００７２】
電源は、コイルＸ３１１に交流電流を印加することでコイルＸ３１１とコイルＹ３２１との間に形成される電磁結合を利用して伝送される。また、データ信号は、電極Ａ３１２に電荷を与えることで電極Ａ３１２と電極Ｃ３２２に形成される容量結合、及び、電極Ｂ３１３に電荷を与えることで電極Ｂ３１３と電極Ｄ３２３の間に形成される容量結合を利用して伝送される。なお、電極Ａ３１２と電極Ｂ３１３とは接続されており、電極Ａ３１２に電荷が与えられると同時に、電極Ｂ３１３には電極Ａ３１２に与えられた電荷と逆符号の電荷が与えられる。同様に、電極Ｃ３２２と電極Ｄ３２３とは接続されており、電極Ｃ３２２に電荷が与えられると同時に、電極Ｄ３２３には電極Ｃ３２２に与えられた電荷と逆符号の電荷が与えられる。
【００７３】
また、電極Ａ３１２に電荷が与えられると、対向配置された電極Ｃ３２２に逆符号の電荷が誘起される。同時に、電極Ａ３１２に与えられた電荷とは逆符号の電荷が電極Ｂ３１３に与えられ、電極Ｂ３１３に対向配置された電極Ｄ３２３には電極Ｂ３１３に与えられた電荷と逆符号の電荷が誘起される。つまり、電極Ａ３１２と電極Ｂ３１３の間に電流が印加されると、電極Ａ３１２と電極Ｃ３２２、電極Ｂ３１３と電極Ｄ３２３の間にそれぞれ容量結合が形成され、電極Ｃ３２２と電極Ｄ３２３の間に電流が誘起される。そのため、電極Ａ３１２と電極Ｂ３１３の間に印加される電流の振幅レベルを符号データに基づいて変化させることで、その変化が電極Ｃ３２２と電極Ｄ３２３の間の電流変化として伝わり、データ信号の伝送が実現される。
【００７４】
このように、電極Ａ３１２と電極Ｂ３１３に印加する電流を制御することにより、容量結合を利用して電極Ｃ３２２と電極Ｄ３２３の側にデータ信号を伝送することができる。なお、図１２及び図１３には、コイルＸ３１１、コイルＹ３２１として１巻き分のコイルしか描画されていないが、各コイルの巻き数は必要に応じて設定される。例えば、電源の伝送に利用するコイルＸ３１１、コイルＹ３２１は、低い周波数に特性を合わせるために巻き数が大きく設定される。
【００７５】
［３−３：構造例２］
さて、上記の構造例１は、回転ヒンジ３０１、３０２を接続した際に、円筒状の電極Ａ３１２と電極Ｃ３２２、及び、電極Ｂ３１３と電極Ｄ３２３がそれぞれ対向配置されるような構造であった。しかし、電源及びデータ信号を伝送する際に、コイルＸ３１１とコイルＹ３２１、電極Ａ３１２と電極Ｃ３２２、電極Ｂ３１３と電極Ｄ３２３がそれぞれ対向配置されていれば電源及びデータ信号の伝送を実現可能である。そのため、ヒンジ１０３を構成する回転ヒンジ３０１、３０２の構造は、図１４に示すような構造にしてもよい。
【００７６】
図１４に例示した構造は、回転ヒンジ３０１と回転ヒンジ３０２を対向配置した際に、コイルＸ３１１とコイルＹ３２１、電極Ａ３１２と電極Ｃ３２２、電極Ｂ３１３と電極Ｄ３２３がそれぞれ対向するように設計されている。但し、コイルＸ３１１とコイルＹ３２１は、コイルＸ３１１に電流を印加した際に発生する磁束がコイルＹ３２１の円周内を通過するように互いの位置関係が設定される。また、電極Ａ３１２と電極Ｃ３２２は、電極Ａ３１２に電荷が与えられた際に電極Ｃ３２２に電荷が誘起されるように互いの位置関係が設定される。同様に、電極Ｂ３１３と電極Ｄ３２３は、電極Ｂ３１３に電荷が与えられた際に電極Ｄ３２３に電荷が誘起されるように互いの位置関係が設定される。
【００７７】
なお、データ及び電源を伝送する際に電極同士及びコイル同士が直接接触しないよう、回転ヒンジ３０１、３０２は離隔した状態で配置される。また、回転ヒンジ３０１、３０２が接触しても、コイルＸ３１１とコイルＹ３２１、電極Ａ３１２と電極Ｃ３２２、電極Ｂ３１３と電極Ｄ３２３がそれぞれ接触しないよう、各コイル及び各電極の表面を被覆する保護コーティングが設けられていてもよい。なお、保護コーティングには、誘電材料が用いられる。さらに、コイルＸ３１１、電極Ａ３１２、電極Ｂ３１３を回転ヒンジ３０１の内部に、コイルＹ３２１、電極Ｃ３２２、電極Ｄ３２３を回転ヒンジ３０２の内部に埋め込むように設置してもよい。
【００７８】
［３−４：データ伝送及び電源伝送に関する機能構成］
ここで、図１５を参照しながら、本実施形態に係るデータ伝送及び電源伝送を実現することが可能な回路構成について説明する。図１５は、本実施形態に係るデータ伝送及び電源伝送を実現することが可能な回路構成について説明するための説明図である。
【００７９】
（電源伝送について）
図１５の例において、電源伝送に係る主な構成要素は、操作部１０１に設けられた発振器３３１と増幅器３３２、ヒンジ１０３（回転ヒンジ３０１、３０２）に設けられたコイルＸ３２１とコイルＹ３１１、表示部１０２に設けられた整流器３３３である。
【００８０】
まず、発振器３３１により交流電源が出力され、増幅器３３２に入力される。そして、増幅器３３２に入力された交流電源は、増幅器３３２により所定の電力レベルまで増幅され、コイルＸ３１１に印加される。コイルＸ３１１に交流電源が印加されると、コイルＸ３１１とコイルＹ３２１との間で電磁結合が形成され、コイルＹ３２１に電流が誘起される。コイルＹ３２１に誘起された電流は、交流電源として整流器３３３に入力される。整流器３３３に入力された交流電源は、整流器３３３により交流から直流に変換され、駆動用のＤＣ電源として表示部１０２の各構成要素に入力される。
【００８１】
（データ伝送について）
図１５の例において、データ伝送に係る主な構成要素は、操作部１０１に設けられた符号化部３３４、データ送信機３３５、復号部３４１、データ受信機３４０、ヒンジ１０３（回転ヒンジ３０１、３０２）に設けられた電極Ａ３１２、電極Ｂ３１３、電極Ｃ３２２、電極Ｄ３２３、表示部１０２に設けられたデータ受信機３３６、復号部３３７、符号化部３３８、データ送信機３３９である。
【００８２】
（操作部１０１から表示部１０２へのデータ伝送）
まず、ＢＢＰ１２３から出力された送信データは、符号化部３３４に入力される。送信データが入力されると、符号化部３３４は、入力された送信データを所定の符号化方式に基づいて符号化し、符号データを生成する。所定の符号化方式としては、例えば、ＡＭＩ符号方式、パーシャル・レスポンス符号方式、ＣＭＩ符号方式など、直流成分を含まない符号を生成可能な符号化方式が利用される。容量結合を利用する場合には直流成分を伝送することができない。そのため、データ信号に直流成分が含まれないように、符号化部３３４において直流成分を含まない符号データに送信データを符号化するのである。
【００８３】
符号化部３３４により生成された符号データは、データ送信機３３５に入力される。符号データが入力されると、データ送信機３３５は、符号データに基づく振幅レベルの電流（データ信号）を電極Ａ３１２と電極Ｂ３１３の間に印加する。電極Ａ３１２と電極Ｂ３１３の間に電流が印加されると、電極Ａ３１２及び電極Ｂ３１３に電荷が与えられ、容量結合により電極Ｃ３２２及び電極Ｄ３２３にそれぞれ逆符号の電荷が誘起される。つまり、電極Ｃ３２２と電極Ｄ３２３の間に電流（データ信号）が誘起される。このようにして電極Ａ３１２と電極Ｃ３２２、電極Ｂ３１３と電極Ｄ３２３の間にそれぞれ形成される容量結合を利用してデータ信号が伝送される。
【００８４】
電極Ｃ３２２と電極Ｄ３２３の間に誘起された電流（データ信号）は、データ受信機３３６に入力される。この電流（データ信号）が入力されると、データ受信機３３６は、入力された電流（データ信号）の振幅レベルを判定して元の符号データを復元する。データ受信機３３６により復元された符号データは、復号部３３７に入力される。符号データが入力されると、復号部３３７は、所定の符号化方式に基づき、入力された符号データを復号して元の送信データを復元する。復号部３３７により復元された送信データは、表示部１０２を構成する所定の構成要素（例えば、ＬＣＤ１２４など）に入力される。
【００８５】
（表示部１０２から操作部１０１へのデータ伝送）
一方、カメラ１２５やセンサ類１２６などから出力された送信データは、符号化部３３８に入力される。送信データが入力されると、符号化部３３８は、入力された送信データを所定の符号化方式に基づいて符号化し、符号データを生成する。所定の符号化方式としては、例えば、ＡＭＩ符号方式、パーシャル・レスポンス符号方式、ＣＭＩ符号方式など、直流成分を含まない符号を生成可能な符号化方式が利用される。容量結合を利用する場合には直流成分を伝送することができない。そのため、データ信号に直流成分が含まれないように、符号化部３３８において直流成分を含まない符号データに送信データを符号化するのである。
【００８６】
符号化部３３８により生成された符号データは、データ送信機３３９に入力される。符号データが入力されると、データ送信機３３９は、符号データに基づく振幅レベルの電流（データ信号）を電極Ｃ３２２と電極Ｄ３２３の間に印加する。電極Ｃ３２２と電極Ｄ３２３の間に電流が印加されると、電極Ｃ３２２及び電極Ｄ３２３に電荷が与えられ、容量結合により電極Ａ３１２及び電極Ｂ３１３にそれぞれ逆符号の電荷が誘起される。つまり、電極Ａ３１２と電極Ｂ３１３の間に電流（データ信号）が誘起される。このようにして電極Ａ３１２と電極Ｃ３２２、電極Ｂ３１３と電極Ｄ３２３の間にそれぞれ形成される容量結合を利用してデータ信号が伝送される。
【００８７】
電極Ａ３１２と電極Ｂ３１３の間に誘起された電流（データ信号）は、データ受信機３４０に入力される。この電流（データ信号）が入力されると、データ受信機３４０は、入力された電流（データ信号）の振幅レベルを判定して元の符号データを復元する。データ受信機３４０により復元された符号データは、復号部３４１に入力される。符号データが入力されると、復号部３４１は、所定の符号化方式に基づき、入力された符号データを復号して元の送信データを復元する。復号部３４１により復元された送信データは、ＢＢＰ１２３に入力される。
【００８８】
以上、本実施形態に係るデータ伝送及び電源伝送の仕組みについて説明した。上記の通り、本実施形態に係る携帯端末１００は、電源を電磁結合方式により伝送し、データ信号を容量結合方式により伝送する。そのため、ヒンジ１０３において操作部１０１側の信号線と表示部１０２側の信号線とが接触していない。その結果、ヒンジ１０３の変形に伴って信号線が断線したり、信号線の接続部分が磨耗して接触不良が発生することがない。
【００８９】
＜４：第３実施形態（データ：容量結合、電源：容量結合）＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態は、データ信号及び電源の伝送に容量結合を利用する仕組みに関する。
【００９０】
［４−１：構造例１］
回動可能なヒンジ１０３において容量結合方式によるデータ伝送及び電源伝送を実現するには、ヒンジ１０３の構造に工夫を凝らす必要がある。ヒンジ１０３の構造として、例えば、図１６及び図１７に示すような回転ヒンジ４０１、４０２の構造が考えられる。なお、回転ヒンジ４０１、４０２は略円筒形であるものとする。また、図１６は、回転軸を通るように回転ヒンジ４０１、４０２を切断した場合の断面図である。一方、図１７は、図１６に示した回転ヒンジ４０１、４０２の構造を立体的に表現した立体構成図である。
【００９１】
図１６及び図１７に示すように、回転ヒンジ４０１は、回転ヒンジ４０２との接続部分が凹状に成形されている。また、回転ヒンジ４０１には、円筒状の電極Ａ４１１、電極Ｂ４１２、電極Ｃ４１３、電極Ｄ４１４が設けられている。一方、回転ヒンジ４０２は、回転ヒンジ４０１との接続部分が凸状に成形されている。また、回転ヒンジ４０２には、円筒状の電極Ｅ４２１、電極Ｆ４２２、電極Ｇ４２３、電極Ｈ４２４が設けられている。なお、回転ヒンジ４０１の凹部と回転ヒンジ４０２の凸部とが嵌合された際、電極Ａ４１１と電極Ｅ４２１、電極Ｂ４１２と電極Ｆ４２２、電極Ｃ４１３と電極Ｇ４２３、電極Ｄ４１４と電極Ｈ４２４がそれぞれ接触しないように配置されている。
【００９２】
電源は、電極Ａ４１１に電荷を与えることで電極Ａ４１１と電極Ｅ４２１に形成される容量結合、及び、電極Ｂ４１２に電荷を与えることで電極Ｂ４１２と電極Ｆ４２２の間に形成される容量結合を利用して伝送される。また、データ信号は、電極Ｃ４１３に電荷を与えることで電極Ｃ４１３と電極Ｇ４２３に形成される容量結合、及び、電極Ｄ４１４に電荷を与えることで電極Ｄ４１４と電極Ｈ４２４の間に形成される容量結合を利用して伝送される。なお、電極Ａ４１１と電極Ｂ４１２とは接続されており、電極Ａ４１１に電荷が与えられると同時に、電極Ｂ４１２には電極Ａ４１１に与えられた電荷と逆符号の電荷が与えられる。
【００９３】
また、電極Ｃ４１３と電極Ｄ４１４とは接続されており、電極Ｃ４１３に電荷が与えられると同時に、電極Ｄ４１４には電極Ｃ４１３に与えられた電荷と逆符号の電荷が与えられる。さらに、電極Ｅ４２１と電極Ｆ４２２とは接続されており、電極Ｅ４２１に電荷が与えられると同時に、電極Ｆ４２２には電極Ｅ４２１に与えられた電荷と逆符号の電荷が与えられる。そして、電極Ｇ４２３と電極Ｈ４２４とは接続されており、電極Ｇ４２３に電荷が与えられると同時に、電極Ｈ４２４には電極Ｇ４２３に与えられた電荷と逆符号の電荷が与えられる。
【００９４】
また、電極Ａ４１１に電荷が与えられると、対向配置された電極Ｅ４２１に逆符号の電荷が誘起される。同時に、電極Ａ４１１に与えられた電荷とは逆符号の電荷が電極Ｂ４１２に与えられ、電極Ｂ４１２に対向配置された電極Ｆ４２２には電極Ｂ４１２に与えられた電荷と逆符号の電荷が誘起される。つまり、電極Ａ４１１と電極Ｂ４１２の間に電流が印加されると、電極Ａ４１１と電極Ｅ４２１、電極Ｂ４１２と電極Ｆ４２２の間にそれぞれ容量結合が形成され、電極Ｅ４２１と電極Ｆ４２２の間に電流が誘起される。そのため、電極Ａ４１１と電極Ｂ４１２の間に交流電流を印加すると、電極Ｅ４２１と電極Ｆ４２２の間の交流電流が誘起され、電源の伝送が実現される。
【００９５】
また、電極Ｃ４１３に電荷が与えられると、対向配置された電極Ｇ４２３に逆符号の電荷が誘起される。同時に、電極Ｃ４１３に与えられた電荷とは逆符号の電荷が電極Ｄ４１４に与えられ、電極Ｄ４１４に対向配置された電極Ｈ４２４には電極Ｄ４１４に与えられた電荷と逆符号の電荷が誘起される。つまり、電極Ｃ４１３と電極Ｄ４１４の間に電流が印加されると、電極Ｃ４１３と電極Ｇ４２３、電極Ｄ４１４と電極Ｈ４２４の間にそれぞれ容量結合が形成され、電極Ｇ４２３と電極Ｈ４２４の間に電流が誘起される。そのため、電極Ｃ４１３と電極Ｄ４１４の間に印加される電流の振幅レベルを符号データに基づいて変化させることで、その変化が電極Ｇ４２３と電極Ｈ４２４の間の電流変化として伝わり、データ信号の伝送が実現される。
【００９６】
このように、電極Ａ４１１と電極Ｂ４１２に交流電流を印加することにより、容量結合を利用して電極Ｅ４２１と電極Ｆ４２２に電源を伝送することができる。また、電極Ｃ４１３と電極Ｄ４１４に印加する電流を制御することにより、容量結合を利用して電極Ｇ４２３と電極Ｈ４２４の側にデータ信号を伝送することができる。
【００９７】
［４−２：データ伝送及び電源伝送に関する機能構成］
ここで、図１８を参照しながら、本実施形態に係るデータ伝送及び電源伝送を実現することが可能な回路構成について説明する。図１８は、本実施形態に係るデータ伝送及び電源伝送を実現することが可能な回路構成について説明するための説明図である。
【００９８】
（電源伝送について）
図１８の例において、電源伝送に係る主な構成要素は、操作部１０１に設けられた発振器４３１と増幅器４３２、ヒンジ１０３（回転ヒンジ４０１、４０２）に設けられた電極Ａ４１１、電極Ｂ４１２、電極Ｅ４２１、電極Ｆ４２２、表示部１０２に設けられた整流器４３３である。
【００９９】
まず、発振器４３１により交流電源が出力され、増幅器４３２に入力される。そして、増幅器４３２に入力された交流電源は、増幅器４３２により所定の電力レベルまで増幅され、電極Ａ４１１と電極Ｂ４１２の間に印加される。電極Ａ４１１と電極Ｂ４１２の間に交流電源が印加されると、電極Ａ４１１と電極Ｅ４２１、電極Ｂ４１２と電極Ｆ４２２の間で容量結合が形成され、電極Ｅ４２１と電極Ｆ４２２の間に電流が誘起される。電極Ｅ４２１と電極Ｆ４２２の間に誘起された電流は、交流電源として整流器４３３に入力される。整流器４３３に入力された交流電源は、整流器４３３により交流から直流に変換され、駆動用のＤＣ電源として表示部１０２の各構成要素に入力される。
【０１００】
（データ伝送について）
図１８の例において、データ伝送に係る主な構成要素は、操作部１０１に設けられた符号化部４３４、データ送信機４３５、復号部４４１、データ受信機４４０、ヒンジ１０３（回転ヒンジ４０１、４０２）に設けられた電極Ｃ４１３、電極Ｄ４１４、電極Ｇ４２３、電極Ｈ４２４、表示部１０２に設けられたデータ受信機４３６、復号部４３７、符号化部４３８、データ送信機４３９である。
【０１０１】
（操作部１０１から表示部１０２へのデータ伝送）
まず、ＢＢＰ１２３から出力された送信データは、符号化部４３４に入力される。送信データが入力されると、符号化部４３４は、入力された送信データを所定の符号化方式に基づいて符号化し、符号データを生成する。所定の符号化方式としては、例えば、ＡＭＩ符号方式、パーシャル・レスポンス符号方式、ＣＭＩ符号方式など、直流成分を含まない符号を生成可能な符号化方式が利用される。容量結合を利用する場合には直流成分を伝送することができない。そのため、データ信号に直流成分が含まれないように、符号化部４３４において直流成分を含まない符号データに送信データを符号化するのである。
【０１０２】
符号化部４３４により生成された符号データは、データ送信機４３５に入力される。符号データが入力されると、データ送信機４３５は、符号データに基づく振幅レベルの電流（データ信号）を電極Ｃ４１３と電極Ｄ４１４の間に印加する。電極Ｃ４１３と電極Ｄ４１４の間に電流が印加されると、電極Ｃ４１３及び電極Ｄ４１４に電荷が与えられ、容量結合により電極Ｇ４２３及び電極Ｈ４２４にそれぞれ逆符号の電荷が誘起される。つまり、電極Ｇ４２３と電極Ｈ４２４の間に電流（データ信号）が誘起される。このようにして電極Ｃ４１３と電極Ｇ４２３、電極Ｄ４１４と電極Ｈ４２４の間にそれぞれ形成される容量結合を利用してデータ信号が伝送される。
【０１０３】
電極Ｇ４２３と電極Ｈ４２４の間に誘起された電流（データ信号）は、データ受信機４３６に入力される。この電流（データ信号）が入力されると、データ受信機４３６は、入力された電流（データ信号）の振幅レベルを判定して元の符号データを復元する。データ受信機４３６により復元された符号データは、復号部４３７に入力される。符号データが入力されると、復号部４３７は、所定の符号化方式に基づき、入力された符号データを復号して元の送信データを復元する。復号部４３７により復元された送信データは、表示部１０２を構成する所定の構成要素（例えば、ＬＣＤ１２４など）に入力される。
【０１０４】
（表示部１０２から操作部１０１へのデータ伝送）
一方、カメラ１２５やセンサ類１２６などから出力された送信データは、符号化部４３８に入力される。送信データが入力されると、符号化部４３８は、入力された送信データを所定の符号化方式に基づいて符号化し、符号データを生成する。所定の符号化方式としては、例えば、ＡＭＩ符号方式、パーシャル・レスポンス符号方式、ＣＭＩ符号方式など、直流成分を含まない符号を生成可能な符号化方式が利用される。容量結合を利用する場合には直流成分を伝送することができない。そのため、データ信号に直流成分が含まれないように、符号化部４３８において直流成分を含まない符号データに送信データを符号化するのである。
【０１０５】
符号化部４３８により生成された符号データは、データ送信機４３９に入力される。符号データが入力されると、データ送信機４３９は、符号データに基づく振幅レベルの電流（データ信号）を電極Ｇ４２３と電極Ｈ４２４の間に印加する。電極Ｇ４２３と電極Ｈ４２４の間に電流が印加されると、電極Ｇ４２３及び電極Ｈ４２４に電荷が与えられ、容量結合により電極Ｃ４１３及び電極Ｄ４１４にそれぞれ逆符号の電荷が誘起される。つまり、電極Ｃ４１３と電極Ｄ４１４の間に電流（データ信号）が誘起される。このようにして電極Ｃ４１３と電極Ｇ４２３、電極Ｄ４１４と電極Ｈ４２４の間にそれぞれ形成される容量結合を利用してデータ信号が伝送される。
【０１０６】
電極Ｃ４１３と電極Ｄ４１４の間に誘起された電流（データ信号）は、データ受信機４４０に入力される。この電流（データ信号）が入力されると、データ受信機４４０は、入力された電流（データ信号）の振幅レベルを判定して元の符号データを復元する。データ受信機４４０により復元された符号データは、復号部４４１に入力される。符号データが入力されると、復号部４４１は、所定の符号化方式に基づき、入力された符号データを復号して元の送信データを復元する。復号部４４１により復元された送信データは、ＢＢＰ１２３に入力される。
【０１０７】
以上、本実施形態に係るデータ伝送及び電源伝送の仕組みについて説明した。上記の通り、本実施形態に係る携帯端末１００は、電源及びデータ信号を容量結合方式により伝送する。そのため、ヒンジ１０３において操作部１０１側の信号線と表示部１０２側の信号線とが接触していない。その結果、ヒンジ１０３の変形に伴って信号線が断線したり、信号線の接続部分が磨耗して接触不良が発生することがない。
【０１０８】
＜５：第４実施形態（データ：非接触、電源：接触）＞
次に、本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態は、データ信号を非接触式で伝送し、電源を接触式で伝送する構成に関する。既に述べた通り、信号線の接続部分が磨耗すると、接触不良によりデータ信号や電源が伝送できなくなる恐れがある。但し、電源だけを伝送する手段について考えるのであれば、ある程度の耐久性を持った接触式の伝送手段を実現することも可能であると考えられる。
【０１０９】
以下、電源を接触式で伝送し、データ信号を非接触式で伝送する仕組みについて説明する。なお、電源線は接触式となるため、非接触式の場合とは異なり、直流電流を流すことが可能になる。そのため、非接触式の場合にはコイルや電極に交流電流を印加して電源を伝送していたが、接触式の場合には直流電流をそのまま流せばよいため、例えば、直流から交流に、交流から直流に整流する手段が不要になる。このように、第４実施形態は、上記の第１〜第３実施形態（電磁結合方式や容量結合方式）とは電源の伝送方式が大きく異なる。
【０１１０】
［５−１：構造例１］
データ信号を非接触式で伝送し、電源を接触式で伝送する仕組みとして、例えば、図１９に示すような回転ヒンジ５０１、５０２の構成が考えられる。なお、回転ヒンジ５０１、５０２は略円筒形であるものとする。また、図１９は、回転軸を通るように回転ヒンジ５０１、５０２を切断した場合の断面図である。
【０１１１】
図１９に示すように、回転ヒンジ５０１は、回転ヒンジ５０２との接続部分が凹状に成形されている。また、回転ヒンジ５０１には、コイルＸ５１１、及び円柱状の電極Ａ５１２が設けられている。一方、回転ヒンジ５０２は、回転ヒンジ５０１との接続部分が凸状に成形されている。また、回転ヒンジ５０２には、コイルＹ５２１、及び電極Ｂ５２２が設けられている。なお、回転ヒンジ５０１の凹部と回転ヒンジ５０２の凸部が嵌合された際、コイルＸ５１１とコイルＹ５２１が接触しないように配置されている。一方、回転ヒンジ５０１の凹部と回転ヒンジ５０２の凸部が嵌合された際、電極Ａ５１２と電極Ｂ５２２が接触するように構成されている。
【０１１２】
データ信号は、コイルＸ５１１とコイルＹ５２１の間に形成される電磁結合を利用して伝送される。一方、電源は、電極Ａ５１２と電極Ｂ５２２が接触することで形成される電源線を通じて伝送される。図１９の例では、回転ヒンジ５０１、５０２が接続された際、電極Ａ５１２の側面に電極Ｂ５２２が接触する仕組みが設けられている。そのため、回転ヒンジ５０１に対して回転ヒンジ５０２が回転しても、電極Ａ５１２と電極Ｂ５２２の接触状態が維持される。なお、回転ヒンジ５０１、５０２を接続した際に電極Ｂ５２２が電極Ａ５１２に押しつけられるように、電極Ｂ５２２を内径方向に押圧するための押圧手段（例えば、バネなど）が設けられていてもよい。この押圧手段が設けられていることにより、電極Ａ５１２と電極Ｂ５２２の接触部分が磨耗しても、電極Ａ５１２と電極Ｂ５２２の接触不良を生じにくくすることが可能になる。
【０１１３】
［５−２：構造例２］
上記の構造例１は、データ信号を伝送するための非接触伝送に電磁結合方式を利用するものであったが、非接触伝送に容量結合方式を利用することも可能である。例えば、図２０に示すように、電源を伝送するための電極Ａ６１１と電極Ｄ６２１は、回転ヒンジ６０１、６０２が接続された際に接触するように構成される。一方、データ信号を伝送するための電極Ｂ６１２と電極Ｅ６２２、及び、電極Ｃ６１３と電極Ｆ６２３は、回転ヒンジ６０１、６０２が接続された際に対向配置されるように構成される。
【０１１４】
但し、回転ヒンジ６０１、６０２が接続された際、電極Ｂ６１２と電極Ｅ６２２、及び、電極Ｃ６１３と電極Ｆ６２３がそれぞれ接触しないように形成される。例えば、電極Ｂ６１２、電極Ｃ６１３、電極Ｅ６２２、電極Ｆ６２３の表面に保護コーティングが施されたり、これら各電極がそれぞれ回転ヒンジ６０１、６０２の内部に設置されたりする。データ信号の伝送は、既に説明した容量結合方式により実施される。例えば、電極Ａ６１１と電極Ｂ６１２の間に電流が印加されると、電極Ｅ６２２と電極Ｆ６２３の間に電流が誘起されるため、その電流を制御することによりデータ信号が伝送される。
【０１１５】
このように、電源を接触式で伝送できるような仕組みにすることにより、電源を直流のまま伝送することが可能になる。その結果、直流から交流へ、或いは、交流から直流へと電源を変換する際に生じるロスを回避することが可能になる。さらに、整流器などを設ける必要が無くなる分だけ回路規模を低減させることが可能になる。
【０１１６】
＜６：まとめ＞
最後に、本発明の実施形態に係る技術内容について簡単に纏める。ここで述べる技術内容は、例えば、ＰＣ、携帯電話、携帯ゲーム機、携帯情報端末、情報家電、カーナビゲーションシステム等、種々の電子機器におけるデータ伝送手段及び電源伝送手段として利用することができる。
【０１１７】
例えば、本実施形態のデータ伝送方法及び電源伝送方法を実現可能な電子機器の構成は、次のように表現することができる。当該電子機器は、第１の電極及び第１のコイルを有する第１の回転ヒンジと、第２の電極及び第２のコイルを有する第２の回転ヒンジとを有する。上記の第１の電極は、直流電流を送電するための手段である。また、上記の第１のコイルは、電磁誘導を利用してデータ信号を送受信するための手段である。上記の第２の電極は、前記第１の電極と接触して直流電流を受電するための手段である。また、上記の第２のコイルは、前記第１のコイルとの間でデータ信号を送受信するための手段である。
【０１１８】
なお、上記の第１及び第２の回転ヒンジは、ヒンジ部を構成する。そして、当該ヒンジ部は、前記第１の電極と前記第２の電極とが接触し、かつ、前記第１のコイルの中心軸と前記第２のコイルの中心軸とが略同一となる状態を維持したまま、前記第１の回転ヒンジと前記第２の回転ヒンジとを回動可能に接続したものである。このように、コイルを利用した電磁誘導によりデータ信号を非接触伝送することにより、第１及び第２の回転ヒンジが接合状態で同一軸を中心に回動したとしても、その回動による影響を受けずにデータ信号を伝送することが可能になる。また、第１及び第２の回転ヒンジが接触する部分が磨耗しても、接触不良によりデータ伝送に不具合が生じずに済む。また、第１及び第２の電極を接触式にすることにより、直流電流をそのまま伝送することが可能になる。
【０１１９】
（備考）
上記の回転ヒンジ５０１は、第１の回転ヒンジの一例である。上記の電極Ａ５１２は、第１の電極の一例である。上記のコイルＸ５１１は、第１のコイルの一例である。上記の回転ヒンジ５０２は、第２の回転ヒンジの一例である。上記の電極Ｂ５２２は、第２の電極の一例である。上記のコイルＹ５２１は、第２のコイルの一例である。上記のヒンジ１０３は、ヒンジ部の一例である。
【０１２０】
上記の回転ヒンジ３０１は、第１の回転ヒンジの一例である。上記のコイルＸ３１１は、第１のコイルの一例である。上記の電極Ａ３１２、電極Ｂ３１３は、第１の電極の一例である。上記の回転ヒンジ３０２は、第２の回転ヒンジの一例である。上記のコイルＹ３２１は、第２のコイルの一例である。上記の電極Ｃ３２２、電極Ｄ３２３は、第２の電極の一例である。上記のヒンジ１０３は、ヒンジ部の一例である。
【０１２１】
上記の回転ヒンジ２０２は、第１の回転ヒンジの一例である。上記のコイルＣ２２１は、第１のコイルの一例である。上記のコイルＤ２２２は、第２のコイルの一例である。上記の回転ヒンジ２０１は、第２の回転ヒンジの一例である。上記のコイルＡ２１１は、第３のコイルの一例である。上記のコイルＢ２１２は、第４のコイルの一例である。上記のヒンジ１０３は、ヒンジ部の一例である。
【０１２２】
上記の回転ヒンジ４０１は、第１の回転ヒンジの一例である。上記の電極Ａ４１１、電極Ｂ４１２は、第１の電極の一例である。上記の電極Ｃ４１３、電極Ｄ４１４は、第２の電極の一例である。上記の回転ヒンジ４０２は、第２の回転ヒンジの一例である。上記の電極Ｄ４２１、電極Ｆ４２２は、第３の電極の一例である。上記の電極Ｇ４２３、電極Ｈ４２４は、第４の電極の一例である。上記のヒンジ１０３は、ヒンジ部の一例である。
【０１２３】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１２４】
例えば、上記説明において回転ヒンジ２０１、２０２、３０１、３０２、４０１、４０２、５０１、５０２、６０１、６０２の構成を示したが、いずれの回転ヒンジが操作部１０１の側に形成されるか、表示部１０２の側に形成されるかは適宜変更可能である。また、上記説明においては円柱状及び円筒状の回転ヒンジを嵌合する構造や円柱状の回転ヒンジを対向配置する構造について説明したが、回転ヒンジの外形は円筒や円柱に限定されない。但し、回転軸を中心に回動可能な構造を想定しているため、回転ヒンジが有する凸部や凹部の構造については、円筒状や円柱状であることが好ましい。
【０１２５】
また、データ信号と電源を共に容量結合方式で伝送する場合において、データ信号を伝送するための電極と、電源を伝送するための電極とを任意に選択することができる。同様に、データ信号と電源を共に電磁結合方式で伝送する場合において、データ信号を伝送するためのコイルと、電源を伝送するためのコイルとを任意に選択することができる。また、コイル同士や電極同士が接触しないようにするために構造的な変形を行ったり、保護コーティングを施したりする工夫は適宜行われてもよい。
【符号の説明】
【０１２６】
１００ 携帯端末
１０１ 操作部
１０２ 表示部
１０３ ヒンジ
１１１、１１２ 回転ヒンジ
１１３ 配線
１２１、１２２ ＤＣ電源
１２３ ＢＢＰ
１２４ ＬＣＤ
１２５ カメラ
１２６ センサ類
１３１ ＤＣ電源
１３２、１３９ 符号化部
１３３、１４０ データ送信機
１３４、１３６ 重畳分離部
１３５ 回転ヒンジ
１３７、１４１ データ受信機
１３８、１４２ 復号部
１５１、１６１、１６２ インダクタ
１５２、１５３、１６３、１６４ キャパシタ
２０１、２０２ 回転ヒンジ
２１１ コイルＡ
２１２ コイルＢ
２２１ コイルＣ
２２２ コイルＤ
２３１ 発振器
２３２ 増幅器
２３３ 整流器
２３４、２３８ 符号化部
２３５、２３９ データ送信機
２３６、２４０ データ受信機
２３７、２４１ 復号部
３０１、３０２ 回転ヒンジ
３１１ コイルＸ
３１２ 電極Ａ
３１３ 電極Ｂ
３２１ コイルＹ
３２２ 電極Ｃ
３２３ 電極Ｄ
３３１ 発振器
３３２ 増幅器
３３３ 整流器
３３４、３３８ 符号化部
３３５、３３９ データ送信機
３３６、３４０ データ受信機
３３７、３４１ 復号部
４０１、４０２ 回転ヒンジ
４１１ 電極Ａ
４１２ 電極Ｂ
４１３ 電極Ｃ
４１４ 電極Ｄ
４２１ 電極Ｅ
４２２ 電極Ｆ
４２３ 電極Ｇ
４２４ 電極Ｈ
４３１ 発振器
４３２ 増幅器
４３３ 整流器
４３４、４３８ 符号化部
４３５、４３９ データ送信機
４３６、４４０ データ受信機
４３７、４４１ 復号部
５０１、５０２ 回転ヒンジ
５１１ コイルＸ
５１２ 電極Ａ
５２１ コイルＹ
５２２ 電極Ｂ
６０１、６０２ 回転ヒンジ
６１１ 電極Ａ
６１２ 電極Ｂ
６１３ 電極Ｃ
６２１ 電極Ｄ
６２２ 電極Ｅ
６２３ 電極Ｆ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やノートＰＣなどの携帯機器は、ユーザが操作するための操作手段が搭載された本体部分と、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）などの表示装置が搭載された表示部分とで構成されていることが多い。また、本体部分と表示部分とを接続するヒンジ部分には可動部材が用いられている。通常、このヒンジ部分には電力線や信号線が通っている。そのため、ヒンジ部分の変形に応じてヒンジ部分を通る配線に劣化が生じる。そこで、ヒンジ部分が変形した際に、ヒンジ部分を通る配線に劣化が生じないようにする工夫が求められている。
【０００３】
ヒンジ部分を通る配線に生じる劣化を抑制するには、まず、ヒンジ部分を通る配線の本数を減らすことが重要になる。これまで、本体部分から表示部分へのデータ伝送には、パラレル伝送方式が多く用いられてきた。パラレル伝送方式を適用する場合、表示装置に表示される画像データを伝送するのに、数十本以上の信号線をヒンジ部分に配線することが求められる。そのため、ヒンジ部分の変形に伴って信号線に捻れが生じ、電力線や信号線が断線する危険があった。そこで、パラレル伝送方式に代わるデータ伝送方式として、１本程度の配線で画像データを伝送することが可能なシリアル伝送方式が考案された。
【０００４】
また、下記の特許文献１には、ヒンジ部に配線を通さず、本体部分から表示部分へと無線で画像データや電力を伝送する方法が開示されている。特に、同文献には、ヒンジ部に設けられた電極間の容量結合を利用した非接触通信により本体部分から表示部分へとデータ信号を伝送する方法が開示されている。また、同文献には、電極間の容量結合を利用して伝送されたデータ信号を整流して電力を取り出す方法が開示されている。このように、同文献の方法を適用することにより、ヒンジ部に配線を通さずとも本体部分から表示部分へと画像データや電力を伝送することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００７−５２６５５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、ヒンジ部分を通る配線の本数を極力少なくするか、配線を無くすことにより、電源線や信号線の断線による故障を避けることが可能になる。さらに、ヒンジ部分の変形に関して自由度が高まることにより、携帯機器のデザイン性をより向上させることが可能になる。ところで、最近ではＬＣＤが高解像度化しており、画像データのデータ伝送に高い伝送速度が求められている。そのため、本体部分から表示部分へと画像データを伝送する際には、高い周波数のクロックに同期したデータ信号を伝送する必要が生じる。上記文献にはデータ信号を整流して電力を取り出す方法が開示されているが、この方法で高い周波数のデータ信号から十分な電力を取り出すことは難しい。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ヒンジ部分におけるデータ伝送及び電力伝送の安定性を維持しつつ、高速なデータ伝送及び十分な量の電力伝送をより容易に実現することが可能な、新規かつ改良された電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、直流電流を送電するための第１の電極と、電磁誘導を利用してデータ信号を送受信するための第１のコイルと、を有する、第１の回転ヒンジと、前記第１の電極と接触して直流電流を受電するための第２の電極と、前記第１のコイルとの間でデータ信号を送受信するための第２のコイルと、を有する、第２の回転ヒンジと、を含み、前記第１の電極と前記第２の電極とが接触し、かつ、前記第１のコイルの中心軸と前記第２のコイルの中心軸とが略同一となる状態を維持したまま、前記第１の回転ヒンジと前記第２の回転ヒンジとを回動可能に接続したヒンジ部を備える、電子機器が提供される。
【０００９】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、電磁誘導を利用して電力を送電するための第１のコイルと、容量結合を利用してデータ信号を送受信するための第１の電極と、を有する、第１の回転ヒンジと、前記第１のコイルから送電された電力を受電するための第２のコイルと、前記第１の電極との間でデータ信号を送受信するための第２の電極と、を有する、第２の回転ヒンジと、を含み、前記第１のコイルの中心軸と前記第２のコイルの中心軸とが略同一となり、かつ、前記第１の電極と前記第２の電極とが所定の間隔で略平行に離隔した状態を維持したまま、前記第１の回転ヒンジと前記第２の回転ヒンジとを回動可能に接続したヒンジ部を備える、電子機器が提供される。
【００１０】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、電磁誘導を利用して電力を送電するための第１のコイルと、電磁誘導を利用してデータ信号を送受信するための第２のコイルと、を有する、第１の回転ヒンジと、前記第１のコイルから送電された電力を受電するための第３のコイルと、前記第２のコイルとの間でデータ信号を送受信するための第４のコイルと、を有する、第２の回転ヒンジと、を含み、前記第１のコイルの中心軸と前記第３のコイルの中心軸とが略同一となり、かつ、前記第２のコイルの中心軸と前記第４のコイルの中心軸とが略同一となる状態を維持したまま、前記第１の回転ヒンジと前記第２の回転ヒンジとを回動可能に接続したヒンジ部を備える、電子機器が提供される。
【００１１】
また、前記第１及び第３のコイルに印加される交流電流の第１の周波数は、前記第２及び第４のコイルに印加される交流電流の第２の周波数よりも低くてもよい。
【００１２】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、容量結合を利用して電力を送電するための第１の電極と、容量結合を利用してデータ信号を送受信するための第２の電極と、を有する、第１の回転ヒンジと、前記第１の電極から送電された電力を受電するための第３の電極と、前記第２の電極との間でデータ信号を送受信するための第４の電極と、を有する、第２の回転ヒンジと、を含み、前記第１の電極と前記第３の電極とが所定の間隔で略平行に離隔し、前記第２の電極と前記第４の電極とが所定の間隔で略平行に離隔した状態を維持したまま、前記第１の回転ヒンジと前記第２の回転ヒンジとを回動可能に接続したヒンジ部を備える、電子機器が提供される。
【００１３】
また、前記第１の回転ヒンジは、円柱状の凸部を有し、前記第２の回転ヒンジは、前記第１の回転ヒンジが有する円柱状の凸部が嵌合される円筒状の凹部を有し、前記第１の回転ヒンジが有する凸部は、前記第２の回転ヒンジが有する凹部と略同一の中心軸を有し、前記第１の回転ヒンジが有する凸部と前記第２の回転ヒンジが有する凹部とが嵌合された状態で、前記第１の回転ヒンジは、前記第１の回転ヒンジが有する凸部の中心軸を回転軸として回動することが可能な構造であってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように本発明によれば、ヒンジ部分におけるデータ伝送及び電力伝送の安定性を維持しつつ、高速なデータ伝送及び十分な量の電力伝送をより容易に実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一般的な折り畳み式携帯端末の構造について説明するための説明図である。
【図２】一般的な折り畳み式携帯端末のヒンジ部分を通る配線構成について説明するための説明図である。
【図３】一般的な携帯端末の大まかな機能構成について説明するための説明図である。
【図４】データ伝送に係る携帯端末の機能構成について説明するための説明図である。
【図５】データ伝送に係る携帯端末の機能構成について説明するための説明図である。
【図６】携帯端末のヒンジ部分を通るデータ信号の周波数スペクトラムについて説明するための説明図である。
【図７】データ信号と電源を重畳／分離する回路の構成について説明するための説明図である。
【図８】データ信号と電源を重畳／分離する回路の構成について説明するための説明図である。
【図９Ａ】本発明の第１実施形態に係る携帯端末のヒンジ部分の構造（構造例１）について説明するための説明図である。
【図９Ｂ】同実施形態に係る携帯端末のヒンジ部分の構造（構造例１）について説明するための説明図である。
【図１０】同実施形態に係る携帯端末のヒンジ部分の構造（構造例２）について説明するための説明図である。
【図１１】同実施形態に係る携帯端末の機能構成について説明するための説明図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る携帯端末のヒンジ部分の構造（構造例１）について説明するための説明図である。
【図１３】同実施形態に係る携帯端末のヒンジ部分の構造（構造例１）について説明するための説明図である。
【図１４】同実施形態に係る携帯端末のヒンジ部分の構造（構造例２）について説明するための説明図である。
【図１５】同実施形態に係る携帯端末の機能構成について説明するための説明図である。
【図１６】本発明の第３実施形態に係る携帯端末のヒンジ部分の構造（構造例１）について説明するための説明図である。
【図１７】同実施形態に係る携帯端末のヒンジ部分の構造（構造例１）について説明するための説明図である。
【図１８】同実施形態に係る携帯端末の機能構成について説明するための説明図である。
【図１９】本発明の第４実施形態に係る携帯端末のヒンジ部分の構造（構造例１）について説明するための説明図である。
【図２０】同実施形態に係る携帯端末のヒンジ部分の構造（構造例２）について説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１７】
［説明の流れについて］
ここで、以下に記載する本発明の実施形態に関する説明の流れについて簡単に述べる。まず、図１を参照しながら、折り畳み可能な携帯端末１００の構造について説明する。次いで、図２を参照しながら、携帯端末１００のヒンジ１０３を通る配線構成の一例（一般的な配線構成）について紹介する。次いで、図３を参照しながら、携帯端末１００の大まかな機能構成について説明する。次いで、図４、図５を参照しながら、携帯端末１００のデータ伝送に関する機能構成について説明する。また、図６を参照しながら、携帯端末１００のヒンジ１０３を通るデータ信号の周波数スペクトラムについて説明する。次いで、図７、図８を参照しながら、データ信号にＤＣ電源を重畳したり、データ信号とＤＣ電源を重畳した信号から両者を分離したりする回路の構成について説明する。
【００１８】
次いで、図９Ａ、図９Ｂを参照しながら、本発明の第１実施形態に係る携帯端末１００が有するヒンジ部分の構造（構造例１）について説明する。次いで、図１０を参照しながら、同実施形態に係る携帯端末１００が有するヒンジ部分の他の構造（構造例２）について説明する。次いで、図１１を参照しながら、同実施形態に係る携帯端末１００のデータ伝送及び電源伝送に係る機能構成について説明する。
【００１９】
次いで、図１２、図１３を参照しながら、本発明の第２実施形態に係る携帯端末１００が有するヒンジ部分の構造（構造例１）について説明する。次いで、図１４を参照しながら、同実施形態に係る携帯端末１００が有するヒンジ部分の他の構造（構造例２）について説明する。次いで、図１５を参照しながら、同実施形態に係る携帯端末１００のデータ伝送及び電源伝送に係る機能構成について説明する。
【００２０】
次いで、図１６を参照しながら、本発明の第３実施形態に係る携帯端末１００が有するヒンジ部分の構造（構造例１）について説明する。次いで、図１７を参照しながら、同実施形態に係る携帯端末１００が有するヒンジ部分の構造（構造例１）について説明する。次いで、図１８を参照しながら、同実施形態に係る携帯端末１００の機能構成について説明する。
【００２１】
次いで、図１９を参照しながら、本発明の第４実施形態に係る携帯端末１００が有するヒンジ部分の構造（構造例１）について説明する。次いで、図２０を参照しながら、同実施形態に係る携帯端末１００が有するヒンジ部分の構造（構造例２）について説明する。最後に、本発明の実施形態に係る技術的思想について纏め、当該技術的思想から得られる作用効果について簡単に説明する。
【００２２】
（説明項目）
１：はじめに
１−１：パラレル伝送方式について
１−２：シリアル伝送方式について
２：第１実施形態（データ：電磁結合、電源：電磁結合）
２−１：電磁結合を利用したデータ伝送の仕組みについて
２−２：構造例１
２−３：構造例２
２−４：データ伝送及び電源伝送に関する機能構成
３：第２実施形態（データ：容量結合、電源：電磁結合）
３−１：容量結合を利用したデータ伝送の仕組みについて
３−２：構造例１
３−３：構造例２
３−４：データ伝送及び電源伝送に関する機能構成
４：第３実施形態（データ：容量結合、電源：容量結合）
４−１：構造例１
４−２：データ伝送及び電源伝送に関する機能構成
５：第４実施形態（データ：非接触、電源：接触）
５−１：構造例１
５−２：構造例２
６：まとめ
【００２３】
＜１：はじめに＞
本発明の実施形態について説明するに先立ち、折り畳み式携帯電話などでヒンジ部分に採用されている一般的なデータ伝送の仕組みについて簡単に説明する。
【００２４】
［１−１：パラレル伝送方式について］
折り畳み式携帯電話などの携帯端末１００は、図１に示すように、操作部１０１と、表示部１０２と、ヒンジ１０３とにより構成される。また、操作部１０１と表示部１０２は、ヒンジ１０３により連結されている。ヒンジ１０３は、可動部材により成る。そのため、操作部１０１の操作面と表示部１０２の表示面とが対向するように携帯端末１００を折り畳むことが可能である。
【００２５】
例えば、ヒンジ１０３は、図２に示すような円筒形の回転ヒンジ１１１、１１２を組み合わせて成り、回転ヒンジ１１１、１１２の中心軸を中心に回動可能な構造を有する。また、図２に示すように、ヒンジ１０３には多数の配線１１３が通っている。これらの配線１１３は、操作部１０１から表示部１０２にデータや電力を伝送する手段である。なお、配線１１３には、例えば、細線同軸の束やフレキシブル基板などが利用される。
【００２６】
また、操作部１０１には、図３に示すように、ＤＣ電源１２１やＢＢＰ１２３（ベースバンドプロセッサ）などが設けられている。ＤＣ電源１２１は、携帯端末１００の各構成要素に駆動用の電源を供給する手段である。また、ＢＢＰ１２３は、様々なデータを処理する演算処理装置である。一方、表示部１０２には、ＤＣ電源１２２、ＬＣＤ１２４、カメラ１２５、センサ類１２６などが設けられている。ＤＣ電源１２２は、表示部１０２の各構成要素に駆動用の電源を供給する手段である。ＬＣＤ１２４は、画像データを表示する表示手段の一例である。また、カメラ１２５は、撮像手段の一例である。センサ類１２６は、例えば、モーションセンサ、ＧＰＳ、温度センサなど、動きや環境に関するセンサデータを取得する手段である。
【００２７】
上記のように、操作部１０１、表示部１０２には多数の構成要素が設けられている。そのため、操作部１０１と表示部１０２との間で様々なデータのやり取りが行われる。また、操作部１０１のＤＣ電源１２１から表示部１０２のＤＣ電源１２２へと電源が供給される。その結果、図２、図３に示すように、ヒンジ１０３には多数の配線１１３が通っている。例えば、ＢＢＰ１２３から出力された画像データは、配線１１３を通じてＬＣＤ１２４に伝送される。また、カメラ１２５により撮像された撮像データは、配線１１３を通じてＢＢＰ１２３に伝送される。同様に、センサ類１２６により取得されたセンサデータは、配線１１３を通じてＢＢＰ１２３に伝送される。また、様々な制御データが配線１１３を通じてやり取りされる。
【００２８】
配線１１３を通じて行われるやり取りは、一方向の場合もあるし、双方向の場合もある。また、一般的には操作部１０１と表示部１０２との間に２０〜４０本程度の配線１１３が存在すると言われている。特に、最近ではＬＣＤ１２４が高解像度化しており、ＢＢＰ１２３からＬＣＤ１２４へと伝送される画像データの量が増え、配線１１３の本数も増加傾向にある。そのため、ヒンジ１０３の内径が大きくなることで携帯端末１００のデザイン性が損なわれてしまう。さらに、ヒンジ１０３の変形に伴って配線１１３に曲げや捻れが生じた際に配線１１３が断線する危険が危惧されている。
【００２９】
上記のような理由から、多数の配線１１３を利用して多数のデータを並列に伝送する方式（以下、パラレル伝送方式）から、より少ない配線１１３でデータやＤＣ電源を伝送する方式（例えば、後述するシリアル伝送方式など）に技術がシフトしてきている。配線１１３の本数が減れば、ヒンジ１０３の内径を小さくすることが可能になり、携帯端末１００のデザイン性を向上させることが容易になる。また、ヒンジ１０３の変形に伴って生じる配線１１３の曲げや捻れにより配線１１３が断線する危険性が低くなる。
【００３０】
［１−２：シリアル伝送方式について］
シリアル伝送方式を採用した携帯端末１００の場合、操作部１０１には、ＢＢＰ１２３から並列に出力されたパラレルデータをシリアルデータに変換するシリアライザが設けられる。このシリアライザは、並列に入力された複数のデータ列をシリアル化して直列のデータ列（シリアルデータ）に変換する手段である。シリアル伝送方式の場合、データ列は、シリアルデータに変換してから伝送される。そのため、１本又は数本程度の配線１１３によりデータを伝送することが可能になる。一方、表示部１０２には、操作部１０１から受信したシリアルデータをパラレルデータに復元するためのデシリアライザが設けられる。このデシリアライザは、直列のデータ列を元の複数のデータ列に並列化（パラレル化）する手段である。
【００３１】
シリアル伝送方式を採用した携帯端末１００の場合、例えば、ＢＢＰ１２３から出力された画像データは、シリアライザによりパラレルデータに変換され、表示部１０２に伝送される。表示部１０２では、操作部１０１から受信したシリアルデータをデシリアライザによりパラレル化して元の画像データを復元する。そして、復元された画像データは、ＬＣＤ１２４に入力される。なお、表示部１０２から操作部１０１へとデータが伝送される場合もある。そのため、多くの場合、操作部１０１、表示部１０２の双方に、シリアライザ及びデシリアライザが設けられている。そして、表示部１０２から操作部１０１へと伝送されるデータも、シリアル化されてから伝送される。このようなデータ伝送の仕組みは、例えば、図４や図５に示した携帯端末１００の機能構成により実現される。
【００３２】
（具体的な機能構成）
ここで、シリアル伝送方式を採用した携帯端末１００の機能構成について、図４及び図５を参照しながら、より詳細に説明する。但し、図４及び図５には、説明の都合上、データ及びＤＣ電源の伝送に関する主な機能構成だけが記載されている点に注意されたい。また、ここではＤＣ電源をデータ信号に重畳して伝送する方式について紹介する。なお、図４と図５の違いは主に伝送手段の違いである。図４に示す携帯端末１００が１本の同軸ケーブルを利用してデータとＤＣ電源を伝送するのに対し、図５に示す携帯端末１００は、１本の差動ケーブルを利用してデータとＤＣ電源を伝送する。
【００３３】
図４を参照する。図４に示すように、操作部１０１には、ＤＣ電源１３１と、符号化部１３２と、データ送信機１３３と、重畳分離部１３４と、データ受信機１４１と、復号部１４２とが設けられる。また、ヒンジ１０３には、同軸ケーブルが配線された回転ヒンジ１３５が設けられる。一方、表示部１０２には、重畳分離部１３６と、データ受信機１３７と、復号部１３８と、符号化部１３９と、データ送信機１４０とが設けられる。
【００３４】
（操作部１０１から表示部１０２への伝送）
まず、ＢＢＰ１２３から出力された送信データは、符号化部１３２に入力される。送信データが入力されると、符号化部１３２は、入力された送信データを所定の符号化方式に基づいて符号化し、符号データを生成する。なお、所定の符号化方式としては、例えば、ＡＭＩ符号方式、パーシャル・レスポンス符号方式、ＣＭＩ符号方式など、直流成分を含まない符号を生成可能な符号化方式が利用される。但し、上記のＡＭＩは、Ａｌｔｅｒｎａｔｅ Ｍａｒｋ Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎの略である。また、ＣＭＩは、Ｃｏｄｅｄ Ｍａｒｋ Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎの略である。
【００３５】
符号化部１３２により生成された符号データは、データ送信機１３３に入力される。符号データが入力されると、データ送信機１３３は、入力された符号データに基づいてデータ信号（所定のインピーダンス・電圧）を生成する。データ送信機１３３により生成されたデータ信号は、重畳分離部１３４に入力される。また、重畳分離部１３４には、ＤＣ電源１３１からＤＣ電源が入力される。データ信号が入力されると、重畳分離部１３４は、入力されたデータ信号にＤＣ電源を重畳して重畳信号を生成する。そして、重畳分離部１３４により生成された重畳信号は、回転ヒンジ１３５に配線された１本の同軸ケーブルを通じて表示部１０２に伝送される。
【００３６】
同軸ケーブルを通じて伝送された重畳信号は、表示部１０２の重畳分離部１３６に入力される。重畳信号が入力されると、重畳分離部１３６は、入力された重畳信号をＤＣ電源とデータ信号とに分離する。重畳分離部１３６により分離されたＤＣ電源は、表示部１０２の各構成要素に対して駆動用の電源として供給される。一方、重畳分離部１３６により分離されたデータ信号は、データ受信機１３７に入力される。データ信号が入力されると、データ受信機１３７は、入力されたデータ信号の振幅レベルを検出して元の符号データを復元する。データ受信機１３７により復元された符号データは、復号部１３８に入力される。
【００３７】
符号データが入力されると、復号部１３８は、所定の符号化方式に基づき、入力された符号データを復号して元の送信データを復元する。復号部１３８により復元された送信データは、表示部１０２を構成する所定の構成要素に入力される。例えば、送信データが画像データの場合、復号部１３８により復元された画像データは、ＬＣＤ１２４に入力される。また、送信データがカメラ１２５やセンサ類１２６の制御データである場合、復号部１３８により復元された制御データは、カメラ１２５やセンサ類１２６に入力される。
【００３８】
（表示部１０２から操作部１０１への伝送）
一方、カメラ１２５やセンサ類１２６から出力された送信データは、符号化部１３９に入力される。送信データが入力されると、符号化部１３９は、入力された送信データを所定の符号化方式に基づいて符号化し、符号データを生成する。なお、所定の符号化方式としては、例えば、ＡＭＩ符号方式、パーシャル・レスポンス符号方式、ＣＭＩ符号方式など、直流成分を含まない符号を生成可能な符号化方式が利用される。
【００３９】
符号化部１３９により生成された符号データは、データ送信機１４０に入力される。符号データが入力されると、データ送信機１４０は、入力された符号データに基づいてデータ信号（所定のインピーダンス・電圧）を生成する。データ送信機１４０により生成されたデータ信号は、重畳分離部１３６に入力される。また、重畳分離部１３６には、ＤＣ電源１３１からＤＣ電源が供給されている。データ信号が入力されると、重畳分離部１３６は、入力されたデータ信号をＤＣ電源に重畳して重畳信号を生成する。そして、重畳分離部１３６により生成された重畳信号は、回転ヒンジ１３５に配線された１本の同軸ケーブルを通じて操作部１０１に伝送される。
【００４０】
同軸ケーブルを通じて伝送された重畳信号は、操作部１０１の重畳分離部１３４に入力される。重畳信号が入力されると、重畳分離部１３４は、入力された重畳信号からデータ信号を分離する。重畳分離部１３４により分離されたデータ信号は、データ受信機１４１に入力される。データ信号が入力されると、データ受信機１４１は、入力されたデータ信号の振幅レベルを検出して元の符号データを復元する。データ受信機１４１により復元された符号データは、復号部１４２に入力される。符号データが入力されると、復号部１４２は、所定の符号化方式に基づき、入力された符号データを復号して元の送信データを復元する。復号部１４２により復元された送信データは、ＢＢＰ１２３に入力される。
【００４１】
（ＤＣ電源の重畳と分離について）
上記の通り、符号化部１３２、１３９により利用される符号化方式は、直流成分を含まない符号を生成することが可能な符号化方式である。そのため、データ信号の周波数スペクトラムは、図６に示すように、直流成分を含まないものとなる。このように、データ信号が直流成分を含まないことにより、データ信号をＤＣ電源に重畳させたとしても、重畳信号から容易にデータ信号及びＤＣ電源を取り出せるようになる。例えば、重畳分離部１３４、１３６の機能は、図７に示すような回路構成により実現することができる。
【００４２】
図７に示すように、重畳分離部１３４、１４６は、インダクタ１５１と、２つのキャパシタ１５２、１５３とにより構成される。インダクタ１５１は、入力された信号に含まれる高周波成分を遮断する手段である。そのため、インダクタ１５１に重畳信号を通すと、重畳信号に含まれるデータ信号の成分が遮断され、重畳信号に含まれるＤＣ電源の成分だけが取り出される。一方、キャパシタ１５２、１５３は、入力された信号に含まれる直流成分を遮断する手段である。そのため、キャパシタ１５２、１５３に重畳信号を通すと、重畳成分に含まれるＤＣ電源の成分が遮断され、重畳信号に含まれるデータ信号の成分だけが取り出される。
【００４３】
従って、重畳分離部１３４、１３６によりデータ信号とＤＣ電源を分離する場合、インダクタ１５１により重畳信号からＤＣ電源が分離され、キャパシタ１５２、１５３により重畳信号からデータ信号が取り出される。一方、重畳分離部１３４、１３６によりデータ信号とＤＣ電源を重畳する場合、ＤＣ電源と、キャパシタ１５２、１５３を通過したデータ信号とが信号線上で重畳される。このように、データ信号とＤＣ電源の重畳及び分離は、同じ回路構成により実現することができる。
【００４４】
（シリアル伝送方式のまとめ）
上記のように、シリアル伝送方式を採用すると、ヒンジ１０３を通る配線１１３の数を大幅に低減させることが可能になる。上記説明のように、データ信号にＤＣ電源を重畳して伝送する方式の場合、１本の同軸ケーブルでデータ信号とＤＣ電源を伝送することが可能になる。また、ここでは同軸ケーブルを利用して重畳信号を伝送する構成について説明したが、図５に示すように差動ケーブルを利用して重畳信号を差動伝送する構成に変形することも可能である。なお、差動ケーブルを利用する場合も、操作部１０１、表示部１０２の機能構成は大部分が実質的に同じである。但し、差動ケーブルを利用する場合、重畳分離部１３４、１３６の回路構成は、図８のように変形される。つまり、重畳分離部１３４、１３６は、図８に示すように、インダクタ１６１、１６２と、キャパシタ１６３、１６４により構成される。この場合も、１本の差動ケーブル（一対の信号線）でデータ信号とＤＣ電源を伝送することが可能になる。
【００４５】
このように、ヒンジ１０３を通る配線１１３の本数が１本程度まで低減することにより、ヒンジ１０３の変形に関する自由度が向上し、携帯端末１００のデザイン性を向上させることがより容易になる。また、ヒンジ１０３の変形に伴ってヒンジ１０３を通る配線１１３が断線する危険性が大幅に低減され、配線１１３の信頼性が大きく向上する。しかしながら、シリアル伝送方式を採用しても、ヒンジ１０３に配線１１３が通っていることには変わりなく、経年劣化に伴う断線を完全に避けることは難しい。そこで、本件発明者は、ケーブルの捻れを解消するため、操作部１０１の側と表示部１０２の側とで信号線を２つに分け、回転ヒンジ１３５の内部で接触するような構造について検討した。しかし、信号線の接触部分に磨耗が生じて接触不良が発生してしまう危険性を完全に排除することは現時点で難しいという結論に達した。
【００４６】
そこで、本件発明者は、操作部１０１の側と表示部１０２の側とに分けられた信号線の接触部分において、少なくともデータ信号が非接触通信により伝送されるようにする仕組みを考案した。このような仕組みを設けることで、信号線の接触部分が磨耗しても、データ信号の伝送には影響が及ばず、信号線の信頼性を維持することが可能になる。以下、この仕組みに関する実施形態について説明する。
【００４７】
＜２：第１実施形態（データ：電磁結合、電源：電磁結合）＞
本発明の第１実施形態について説明する。本実施形態は、電磁結合を利用してデータ信号及び電源を非接触伝送する仕組みに関する。
【００４８】
［２−１：電磁結合を利用したデータ伝送の仕組みについて］
まず、電磁結合を利用したデータ伝送の仕組み（以下、電磁結合方式）について簡単に説明する。
【００４９】
対向配置された一対のコイル（コイルＡ、Ｂ）を用意し、一方のコイルＡに交流電流を印加して磁場を発生させると、その磁場により他方のコイルＢに交流電流が発生する。この現象は電磁誘導と呼ばれる。電磁結合方式は、この電磁誘導を利用して信号を伝送する方式である。例えば、コイルＡに印加する電流に変調を加えると、コイルＡから発生する磁場も変調の影響を受けるため、コイルＢに誘起される電流にも変調の影響が現れる。そのため、送信データに応じた変調をコイルＡの電流に与えると、コイルＢに誘起される電流に変化が現れ、その変化から送信データを復調することができる。電磁結合方式においては、このような仕組みを利用してデータの伝送が行われる。なお、コイルＡに電流を印加するとコイルＢに電流が誘起されるため、電磁結合を利用してコイルＡからコイルＢへと電源を伝送することも可能である。
【００５０】
［２−２：構造例１］
さて、回動可能なヒンジ１０３において電磁結合方式によるデータ伝送及び電源伝送を実現するには、ヒンジ１０３の構造に工夫を凝らす必要がある。ヒンジ１０３の構造として、例えば、図９Ａ、図９Ｂに示すような回転ヒンジ２０１、２０２の構造が考えられる。なお、回転ヒンジ２０１、２０２は略円筒形であるものとする。また、図９Ａは、回転軸を通るように回転ヒンジ２０１、２０２を切断した場合の断面図である。一方、図９Ｂは、回転軸が伸びる方向に回転ヒンジ２０１、２０２を見た場合の正面図である。
【００５１】
図９Ａに示すように、回転ヒンジ２０１は、内部に保護部材が設けられ、回転ヒンジ２０２との接続部分において凹状に成形されている。また、回転ヒンジ２０１には、コイルＡ２１１、コイルＢ２１２が設けられている。一方、回転ヒンジ２０２は、内部に保護部材が設けられ、回転ヒンジ２０１との接続部分において凸状に成形されている。また、回転ヒンジ２０２には、コイルＣ２２１、コイルＤ２２２が設けられている。但し、図９Ｂに示すように、コイルＡ２１１とコイルＢ２１２とは同心円上に配置されている。同様に、コイルＣ２２１とコイルＤ２２２とは同心円上に配置されている。
【００５２】
例えば、電源は、コイルＡ２１１に交流電流を印加することにより、コイルＡ２１１とコイルＣ２２１によって形成される電磁結合を利用して伝送される。また、データ信号は、コイルＢ２１２に交流電流を印加することにより、コイルＢ２１２とコイルＤ２２２によって形成される電磁結合を利用して伝送される。但し、電源とデータ信号が干渉しないように、電源は低い周波数（例えば、１００ｋＨｚ）を利用して伝送され、データ信号は高い周波数（例えば、１００ＭＨｚ）を利用して伝送される。また、図９Ａ及び図９Ｂには、コイルＡ２１１、コイルＢ２１２、コイルＣ２２１、コイルＤ２２２として１巻き分のコイルしか描画されていないが、各コイルの巻き数は必要に応じて設定される。例えば、電源の伝送に利用するコイルＡ２１１、コイルＣ２２１は、低い周波数に特性を合わせるために巻き数が大きく設定される。
【００５３】
［２−３：構造例２］
さて、上記の構造例１は、コイルＡ２１１とコイルＣ２２１、及び、コイルＢ２１２とコイルＤ２２２をそれぞれ対向配置する構成であった。しかし、一方のコイルにより発生した磁束が他方のコイルの枠内を貫通するように構成されていれば、両コイルの間で電磁結合を発生させることが可能である。そのため、電磁結合方式によるデータ伝送及び電源伝送を実現可能なヒンジ１０３の構造として、図１０に示すような回転ヒンジ２０１、２０２の構造も考えられる。なお、図１０においても、回転ヒンジ２０１、２０２は略円筒形であるものとする。また、図１０は、回転軸を通るように回転ヒンジ２０１、２０２を切断した場合の断面図である。
【００５４】
図１０に示すように、回転ヒンジ２０１は、内部に保護部材が設けられ、回転ヒンジ２０２との接続部分において凹状に成形されている。また、回転ヒンジ２０１には、コイルＡ２１１、コイルＢ２１２が設けられている。一方、回転ヒンジ２０２は、内部に保護部材が設けられ、回転ヒンジ２０１との接続部分において凸状に成形されている。また、回転ヒンジ２０２には、コイルＣ２２１、コイルＤ２２２が設けられている。但し、図１０に示すように、コイルＡ２１１とコイルＢ２１２とは回転ヒンジ２０１の長さ方向に並行するよう、同径状に配置されている。同様に、コイルＣ２２１とコイルＤ２２２とは回転ヒンジ２０２の長さ方向に並行するよう、同径状に配置されている。
【００５５】
例えば、電源は、コイルＡ２１１に交流電流を印加することにより、コイルＡ２１１とコイルＣ２２１によって形成される電磁結合を利用して伝送される。また、データ信号は、コイルＢ２１２に交流電流を印加することにより、コイルＢ２１２とコイルＤ２２２によって形成される電磁結合を利用して伝送される。但し、電源とデータ信号が干渉しないように、電源は低い周波数（例えば、１００ｋＨｚ）を利用して伝送され、データ信号は高い周波数（例えば、１００ＭＨｚ）を利用して伝送される。また、図１０には、コイルＡ２１１、コイルＢ２１２、コイルＣ２２１、コイルＤ２２２として１巻き分のコイルしか描画されていないが、各コイルの巻き数は必要に応じて設定される。
【００５６】
［２−４：データ伝送及び電源伝送に関する機能構成］
ここで、図１１を参照しながら、本実施形態に係るデータ伝送及び電源伝送を実現することが可能な回路構成について説明する。図１１は、本実施形態に係るデータ伝送及び電源伝送を実現することが可能な回路構成について説明するための説明図である。
【００５７】
（電源伝送について）
図１１の例において、電源伝送に係る主な構成要素は、操作部１０１に設けられた発振器２３１と増幅器２３２、ヒンジ１０３（回転ヒンジ２０１、２０２）に設けられたコイルＣ２２１とコイルＡ２１１、表示部１０２に設けられた整流器２３３である。
【００５８】
まず、発振器２３１により交流電源が出力され、増幅器２３２に入力される。そして、増幅器２３２に入力された交流電源は、増幅器２３２により所定の電力レベルまで増幅され、コイルＣ２２１に印加される。コイルＣ２２１に交流電源が印加されると、コイルＣ２２１とコイルＡ２１１との間で電磁結合が形成され、コイルＡ２１１に電流が誘起される。コイルＡ２１１に誘起された電流は、交流電源として整流器２３３に入力される。整流器２３３に入力された交流電源は、整流器２３３により交流から直流に変換され、駆動用のＤＣ電源として表示部１０２の各構成要素に入力される。
【００５９】
（データ伝送について）
図１１の例において、データ伝送に係る主な構成要素は、操作部１０１に設けられた符号化部２３４、データ送信機２３５、復号部２４１、データ受信機２４０、ヒンジ１０３（回転ヒンジ２０１、２０２）に設けられたコイルＤ２２２とコイルＢ２１２、表示部１０２に設けられたデータ受信機２３６、復号部２３７、符号化部２３８、データ送信機２３９である。
【００６０】
（操作部１０１から表示部１０２へのデータ伝送）
まず、ＢＢＰ１２３から出力された送信データは、符号化部２３４に入力される。送信データが入力されると、符号化部２３４は、入力された送信データを所定の符号化方式に基づいて符号化し、符号データを生成する。所定の符号化方式としては、例えば、ＡＭＩ符号方式、パーシャル・レスポンス符号方式、ＣＭＩ符号方式など、直流成分を含まない符号を生成可能な符号化方式が利用される。なお、電磁結合を利用する場合には直流成分を伝送することができない。そのため、データ信号に直流成分が含まれないように、符号化部２３４において直流成分を含まない符号データに送信データを符号化するのである。
【００６１】
符号化部２３４により生成された符号データは、データ送信機２３５に入力される。符号データが入力されると、データ送信機２３５は、入力された符号データに基づいてデータ信号（電流）を生成する。データ送信機２３５により生成されたデータ信号（電流）は、コイルＤ２２２に印加される。コイルＤ２２２に電流が印加されると、コイルＤ２２２とコイルＢ２１２との間で電磁結合が形成され、コイルＢ２１２に誘導電流が発生する。つまり、コイルＤ２２２からコイルＢ２１２へとデータ信号が伝送される。
【００６２】
コイルＢ２１２に発生した誘導電流（データ信号）は、データ受信機２３６に入力される。誘導電流（データ信号）が入力されると、データ受信機２３６は、入力された誘導電流（データ信号）の振幅レベルを判定して元の符号データを復元する。データ受信機２３６により復元された符号データは、復号部２３７に入力される。符号データが入力されると、復号部２３７は、所定の符号化方式に基づき、入力された符号データを復号して元の送信データを復元する。復号部２３７により復元された送信データは、表示部１０２を構成する所定の構成要素（例えば、ＬＣＤ１２４など）に入力される。
【００６３】
（表示部１０２から操作部１０１へのデータ伝送）
一方、カメラ１２５やセンサ類１２６などから出力された送信データは、符号化部２３８に入力される。送信データが入力されると、符号化部２３８は、入力された送信データを所定の符号化方式に基づいて符号化し、符号データを生成する。所定の符号化方式としては、例えば、ＡＭＩ符号方式、パーシャル・レスポンス符号方式、ＣＭＩ符号方式など、直流成分を含まない符号を生成可能な符号化方式が利用される。上記の通り、電磁結合を利用する場合には直流成分を伝送することができない。そのため、データ信号に直流成分が含まれないように、符号化部２３８において直流成分を含まない符号データに送信データを符号化するのである。
【００６４】
符号化部２３８により生成された符号データは、データ送信機２３９に入力される。符号データが入力されると、データ送信機２３９は、入力された符号データに基づいてデータ信号（電流）を生成する。データ送信機２３９により生成されたデータ信号（電流）は、コイルＢ２１２に印加される。コイルＢ２１２に電流が印加されると、コイルＢ２１２とコイルＤ２２２との間で電磁結合が形成され、コイルＤ２２２に誘導電流が発生する。つまり、コイルＢ２１２からコイルＤ２２２へとデータ信号が伝送される。
【００６５】
コイルＤ２２２に発生した誘導電流（データ信号）は、データ受信機２４０に入力される。誘導電流（データ信号）が入力されると、データ受信機２４０は、入力された誘導電流（データ信号）の振幅レベルを判定して元の符号データを復元する。データ受信機２４０により復元された符号データは、復号部２４１に入力される。符号データが入力されると、復号部２４１は、所定の符号化方式に基づき、入力された符号データを復号して元の送信データを復元する。復号部２４１により復元された送信データは、ＢＢＰ１２３に入力される。
【００６６】
以上、本実施形態に係るデータ伝送及び電源伝送の仕組みについて説明した。上記の通り、本実施形態に係る携帯端末１００は、データ信号及び電源を電磁結合方式により伝送する。そのため、ヒンジ１０３において操作部１０１側の信号線と表示部１０２側の信号線とが接触していない。その結果、ヒンジ１０３の変形に伴って信号線が断線したり、信号線の接続部分が磨耗して接触不良が発生したりすることがない。
【００６７】
＜３：第２実施形態（データ：容量結合、電源：電磁結合）＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、データ信号の伝送に容量結合を利用し、電源の伝送に電磁結合を利用する仕組みに関する。
【００６８】
［３−１：容量結合を利用したデータ伝送の仕組みについて］
まず、容量結合を利用したデータ伝送の仕組み（以下、容量結合方式）について簡単に説明する。
【００６９】
対向配置された一対の電極（電極Ａ、Ｂ）を用意し、一方の電極Ａに電荷を与えると、対向配置された電極Ｂに電極Ａとは異符号の電荷が現れる。この現象は容量結合と呼ばれる。容量結合方式は、この容量結合を利用して信号を伝送する方式である。例えば、電極Ａに与える電荷を時間的に変化させると、その変化に伴って電極Ｂに現れる電荷も時間的に変化する。そのため、伝送すべき信号に応じて電極Ａに与える電荷を変化させると電極Ｂに現れる電荷も信号に応じて変化するため、電極Ｂに現れる電荷を観測することにより、電極Ｂの側において信号を検出することができる。容量結合方式においては、このような仕組みを利用してデータの伝送が行われる。
【００７０】
［３−２：構造例１］
さて、回動可能なヒンジ１０３において容量結合方式によるデータ伝送、及び電磁結合方式による電源伝送を実現するには、ヒンジ１０３の構造に工夫を凝らす必要がある。ヒンジ１０３の構造として、例えば、図１２、図１３に示すような回転ヒンジ３０１、３０２の構造が考えられる。なお、回転ヒンジ３０１、３０２は略円筒形であるものとする。また、図１２は、回転軸を通るように回転ヒンジ３０１、３０２を切断した場合の断面図である。一方、図１３は、図１２に示した回転ヒンジ３０１、３０２の構造を立体的に表現した立体構成図である。
【００７１】
図１２及び図１３に示すように、回転ヒンジ３０１は、回転ヒンジ３０２との接続部分において凹状に成形されている。また、回転ヒンジ３０１には、コイルＸ３１１、円筒状の電極Ａ３１２及び電極Ｂ３１３が設けられている。一方、回転ヒンジ３０２は、回転ヒンジ３０１との接続部分において凸状に成形されている。また、回転ヒンジ３０２には、コイルＹ３２１、円筒状の電極Ｃ３２２及び電極Ｄ３２３が設けられている。なお、回転ヒンジ３０１の凹部と回転ヒンジ３０２の凸部とが嵌合された際、コイルＸ３１１とコイルＹ３２１、電極Ａ３１２と電極Ｃ３２２、電極Ｂ３１３と電極Ｄ３２３がそれぞれ接触しないように配置されている。
【００７２】
電源は、コイルＸ３１１に交流電流を印加することでコイルＸ３１１とコイルＹ３２１との間に形成される電磁結合を利用して伝送される。また、データ信号は、電極Ａ３１２に電荷を与えることで電極Ａ３１２と電極Ｃ３２２に形成される容量結合、及び、電極Ｂ３１３に電荷を与えることで電極Ｂ３１３と電極Ｄ３２３の間に形成される容量結合を利用して伝送される。なお、電極Ａ３１２と電極Ｂ３１３とは接続されており、電極Ａ３１２に電荷が与えられると同時に、電極Ｂ３１３には電極Ａ３１２に与えられた電荷と逆符号の電荷が与えられる。同様に、電極Ｃ３２２と電極Ｄ３２３とは接続されており、電極Ｃ３２２に電荷が与えられると同時に、電極Ｄ３２３には電極Ｃ３２２に与えられた電荷と逆符号の電荷が与えられる。
【００７３】
また、電極Ａ３１２に電荷が与えられると、対向配置された電極Ｃ３２２に逆符号の電荷が誘起される。同時に、電極Ａ３１２に与えられた電荷とは逆符号の電荷が電極Ｂ３１３に与えられ、電極Ｂ３１３に対向配置された電極Ｄ３２３には電極Ｂ３１３に与えられた電荷と逆符号の電荷が誘起される。つまり、電極Ａ３１２と電極Ｂ３１３の間に電流が印加されると、電極Ａ３１２と電極Ｃ３２２、電極Ｂ３１３と電極Ｄ３２３の間にそれぞれ容量結合が形成され、電極Ｃ３２２と電極Ｄ３２３の間に電流が誘起される。そのため、電極Ａ３１２と電極Ｂ３１３の間に印加される電流の振幅レベルを符号データに基づいて変化させることで、その変化が電極Ｃ３２２と電極Ｄ３２３の間の電流変化として伝わり、データ信号の伝送が実現される。
【００７４】
このように、電極Ａ３１２と電極Ｂ３１３に印加する電流を制御することにより、容量結合を利用して電極Ｃ３２２と電極Ｄ３２３の側にデータ信号を伝送することができる。なお、図１２及び図１３には、コイルＸ３１１、コイルＹ３２１として１巻き分のコイルしか描画されていないが、各コイルの巻き数は必要に応じて設定される。例えば、電源の伝送に利用するコイルＸ３１１、コイルＹ３２１は、低い周波数に特性を合わせるために巻き数が大きく設定される。
【００７５】
［３−３：構造例２］
さて、上記の構造例１は、回転ヒンジ３０１、３０２を接続した際に、円筒状の電極Ａ３１２と電極Ｃ３２２、及び、電極Ｂ３１３と電極Ｄ３２３がそれぞれ対向配置されるような構造であった。しかし、電源及びデータ信号を伝送する際に、コイルＸ３１１とコイルＹ３２１、電極Ａ３１２と電極Ｃ３２２、電極Ｂ３１３と電極Ｄ３２３がそれぞれ対向配置されていれば電源及びデータ信号の伝送を実現可能である。そのため、ヒンジ１０３を構成する回転ヒンジ３０１、３０２の構造は、図１４に示すような構造にしてもよい。
【００７６】
図１４に例示した構造は、回転ヒンジ３０１と回転ヒンジ３０２を対向配置した際に、コイルＸ３１１とコイルＹ３２１、電極Ａ３１２と電極Ｃ３２２、電極Ｂ３１３と電極Ｄ３２３がそれぞれ対向するように設計されている。但し、コイルＸ３１１とコイルＹ３２１は、コイルＸ３１１に電流を印加した際に発生する磁束がコイルＹ３２１の円周内を通過するように互いの位置関係が設定される。また、電極Ａ３１２と電極Ｃ３２２は、電極Ａ３１２に電荷が与えられた際に電極Ｃ３２２に電荷が誘起されるように互いの位置関係が設定される。同様に、電極Ｂ３１３と電極Ｄ３２３は、電極Ｂ３１３に電荷が与えられた際に電極Ｄ３２３に電荷が誘起されるように互いの位置関係が設定される。
【００７７】
なお、データ及び電源を伝送する際に電極同士及びコイル同士が直接接触しないよう、回転ヒンジ３０１、３０２は離隔した状態で配置される。また、回転ヒンジ３０１、３０２が接触しても、コイルＸ３１１とコイルＹ３２１、電極Ａ３１２と電極Ｃ３２２、電極Ｂ３１３と電極Ｄ３２３がそれぞれ接触しないよう、各コイル及び各電極の表面を被覆する保護コーティングが設けられていてもよい。なお、保護コーティングには、誘電材料が用いられる。さらに、コイルＸ３１１、電極Ａ３１２、電極Ｂ３１３を回転ヒンジ３０１の内部に、コイルＹ３２１、電極Ｃ３２２、電極Ｄ３２３を回転ヒンジ３０２の内部に埋め込むように設置してもよい。
【００７８】
［３−４：データ伝送及び電源伝送に関する機能構成］
ここで、図１５を参照しながら、本実施形態に係るデータ伝送及び電源伝送を実現することが可能な回路構成について説明する。図１５は、本実施形態に係るデータ伝送及び電源伝送を実現することが可能な回路構成について説明するための説明図である。
【００７９】
（電源伝送について）
図１５の例において、電源伝送に係る主な構成要素は、操作部１０１に設けられた発振器３３１と増幅器３３２、ヒンジ１０３（回転ヒンジ３０１、３０２）に設けられたコイルＸ３２１とコイルＹ３１１、表示部１０２に設けられた整流器３３３である。
【００８０】
まず、発振器３３１により交流電源が出力され、増幅器３３２に入力される。そして、増幅器３３２に入力された交流電源は、増幅器３３２により所定の電力レベルまで増幅され、コイルＸ３１１に印加される。コイルＸ３１１に交流電源が印加されると、コイルＸ３１１とコイルＹ３２１との間で電磁結合が形成され、コイルＹ３２１に電流が誘起される。コイルＹ３２１に誘起された電流は、交流電源として整流器３３３に入力される。整流器３３３に入力された交流電源は、整流器３３３により交流から直流に変換され、駆動用のＤＣ電源として表示部１０２の各構成要素に入力される。
【００８１】
（データ伝送について）
図１５の例において、データ伝送に係る主な構成要素は、操作部１０１に設けられた符号化部３３４、データ送信機３３５、復号部３４１、データ受信機３４０、ヒンジ１０３（回転ヒンジ３０１、３０２）に設けられた電極Ａ３１２、電極Ｂ３１３、電極Ｃ３２２、電極Ｄ３２３、表示部１０２に設けられたデータ受信機３３６、復号部３３７、符号化部３３８、データ送信機３３９である。
【００８２】
（操作部１０１から表示部１０２へのデータ伝送）
まず、ＢＢＰ１２３から出力された送信データは、符号化部３３４に入力される。送信データが入力されると、符号化部３３４は、入力された送信データを所定の符号化方式に基づいて符号化し、符号データを生成する。所定の符号化方式としては、例えば、ＡＭＩ符号方式、パーシャル・レスポンス符号方式、ＣＭＩ符号方式など、直流成分を含まない符号を生成可能な符号化方式が利用される。容量結合を利用する場合には直流成分を伝送することができない。そのため、データ信号に直流成分が含まれないように、符号化部３３４において直流成分を含まない符号データに送信データを符号化するのである。
【００８３】
符号化部３３４により生成された符号データは、データ送信機３３５に入力される。符号データが入力されると、データ送信機３３５は、符号データに基づく振幅レベルの電流（データ信号）を電極Ａ３１２と電極Ｂ３１３の間に印加する。電極Ａ３１２と電極Ｂ３１３の間に電流が印加されると、電極Ａ３１２及び電極Ｂ３１３に電荷が与えられ、容量結合により電極Ｃ３２２及び電極Ｄ３２３にそれぞれ逆符号の電荷が誘起される。つまり、電極Ｃ３２２と電極Ｄ３２３の間に電流（データ信号）が誘起される。このようにして電極Ａ３１２と電極Ｃ３２２、電極Ｂ３１３と電極Ｄ３２３の間にそれぞれ形成される容量結合を利用してデータ信号が伝送される。
【００８４】
電極Ｃ３２２と電極Ｄ３２３の間に誘起された電流（データ信号）は、データ受信機３３６に入力される。この電流（データ信号）が入力されると、データ受信機３３６は、入力された電流（データ信号）の振幅レベルを判定して元の符号データを復元する。データ受信機３３６により復元された符号データは、復号部３３７に入力される。符号データが入力されると、復号部３３７は、所定の符号化方式に基づき、入力された符号データを復号して元の送信データを復元する。復号部３３７により復元された送信データは、表示部１０２を構成する所定の構成要素（例えば、ＬＣＤ１２４など）に入力される。
【００８５】
（表示部１０２から操作部１０１へのデータ伝送）
一方、カメラ１２５やセンサ類１２６などから出力された送信データは、符号化部３３８に入力される。送信データが入力されると、符号化部３３８は、入力された送信データを所定の符号化方式に基づいて符号化し、符号データを生成する。所定の符号化方式としては、例えば、ＡＭＩ符号方式、パーシャル・レスポンス符号方式、ＣＭＩ符号方式など、直流成分を含まない符号を生成可能な符号化方式が利用される。容量結合を利用する場合には直流成分を伝送することができない。そのため、データ信号に直流成分が含まれないように、符号化部３３８において直流成分を含まない符号データに送信データを符号化するのである。
【００８６】
符号化部３３８により生成された符号データは、データ送信機３３９に入力される。符号データが入力されると、データ送信機３３９は、符号データに基づく振幅レベルの電流（データ信号）を電極Ｃ３２２と電極Ｄ３２３の間に印加する。電極Ｃ３２２と電極Ｄ３２３の間に電流が印加されると、電極Ｃ３２２及び電極Ｄ３２３に電荷が与えられ、容量結合により電極Ａ３１２及び電極Ｂ３１３にそれぞれ逆符号の電荷が誘起される。つまり、電極Ａ３１２と電極Ｂ３１３の間に電流（データ信号）が誘起される。このようにして電極Ａ３１２と電極Ｃ３２２、電極Ｂ３１３と電極Ｄ３２３の間にそれぞれ形成される容量結合を利用してデータ信号が伝送される。
【００８７】
電極Ａ３１２と電極Ｂ３１３の間に誘起された電流（データ信号）は、データ受信機３４０に入力される。この電流（データ信号）が入力されると、データ受信機３４０は、入力された電流（データ信号）の振幅レベルを判定して元の符号データを復元する。データ受信機３４０により復元された符号データは、復号部３４１に入力される。符号データが入力されると、復号部３４１は、所定の符号化方式に基づき、入力された符号データを復号して元の送信データを復元する。復号部３４１により復元された送信データは、ＢＢＰ１２３に入力される。
【００８８】
以上、本実施形態に係るデータ伝送及び電源伝送の仕組みについて説明した。上記の通り、本実施形態に係る携帯端末１００は、電源を電磁結合方式により伝送し、データ信号を容量結合方式により伝送する。そのため、ヒンジ１０３において操作部１０１側の信号線と表示部１０２側の信号線とが接触していない。その結果、ヒンジ１０３の変形に伴って信号線が断線したり、信号線の接続部分が磨耗して接触不良が発生することがない。
【００８９】
＜４：第３実施形態（データ：容量結合、電源：容量結合）＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態は、データ信号及び電源の伝送に容量結合を利用する仕組みに関する。
【００９０】
［４−１：構造例１］
回動可能なヒンジ１０３において容量結合方式によるデータ伝送及び電源伝送を実現するには、ヒンジ１０３の構造に工夫を凝らす必要がある。ヒンジ１０３の構造として、例えば、図１６及び図１７に示すような回転ヒンジ４０１、４０２の構造が考えられる。なお、回転ヒンジ４０１、４０２は略円筒形であるものとする。また、図１６は、回転軸を通るように回転ヒンジ４０１、４０２を切断した場合の断面図である。一方、図１７は、図１６に示した回転ヒンジ４０１、４０２の構造を立体的に表現した立体構成図である。
【００９１】
図１６及び図１７に示すように、回転ヒンジ４０１は、回転ヒンジ４０２との接続部分が凹状に成形されている。また、回転ヒンジ４０１には、円筒状の電極Ａ４１１、電極Ｂ４１２、電極Ｃ４１３、電極Ｄ４１４が設けられている。一方、回転ヒンジ４０２は、回転ヒンジ４０１との接続部分が凸状に成形されている。また、回転ヒンジ４０２には、円筒状の電極Ｅ４２１、電極Ｆ４２２、電極Ｇ４２３、電極Ｈ４２４が設けられている。なお、回転ヒンジ４０１の凹部と回転ヒンジ４０２の凸部とが嵌合された際、電極Ａ４１１と電極Ｅ４２１、電極Ｂ４１２と電極Ｆ４２２、電極Ｃ４１３と電極Ｇ４２３、電極Ｄ４１４と電極Ｈ４２４がそれぞれ接触しないように配置されている。
【００９２】
電源は、電極Ａ４１１に電荷を与えることで電極Ａ４１１と電極Ｅ４２１に形成される容量結合、及び、電極Ｂ４１２に電荷を与えることで電極Ｂ４１２と電極Ｆ４２２の間に形成される容量結合を利用して伝送される。また、データ信号は、電極Ｃ４１３に電荷を与えることで電極Ｃ４１３と電極Ｇ４２３に形成される容量結合、及び、電極Ｄ４１４に電荷を与えることで電極Ｄ４１４と電極Ｈ４２４の間に形成される容量結合を利用して伝送される。なお、電極Ａ４１１と電極Ｂ４１２とは接続されており、電極Ａ４１１に電荷が与えられると同時に、電極Ｂ４１２には電極Ａ４１１に与えられた電荷と逆符号の電荷が与えられる。
【００９３】
また、電極Ｃ４１３と電極Ｄ４１４とは接続されており、電極Ｃ４１３に電荷が与えられると同時に、電極Ｄ４１４には電極Ｃ４１３に与えられた電荷と逆符号の電荷が与えられる。さらに、電極Ｅ４２１と電極Ｆ４２２とは接続されており、電極Ｅ４２１に電荷が与えられると同時に、電極Ｆ４２２には電極Ｅ４２１に与えられた電荷と逆符号の電荷が与えられる。そして、電極Ｇ４２３と電極Ｈ４２４とは接続されており、電極Ｇ４２３に電荷が与えられると同時に、電極Ｈ４２４には電極Ｇ４２３に与えられた電荷と逆符号の電荷が与えられる。
【００９４】
また、電極Ａ４１１に電荷が与えられると、対向配置された電極Ｅ４２１に逆符号の電荷が誘起される。同時に、電極Ａ４１１に与えられた電荷とは逆符号の電荷が電極Ｂ４１２に与えられ、電極Ｂ４１２に対向配置された電極Ｆ４２２には電極Ｂ４１２に与えられた電荷と逆符号の電荷が誘起される。つまり、電極Ａ４１１と電極Ｂ４１２の間に電流が印加されると、電極Ａ４１１と電極Ｅ４２１、電極Ｂ４１２と電極Ｆ４２２の間にそれぞれ容量結合が形成され、電極Ｅ４２１と電極Ｆ４２２の間に電流が誘起される。そのため、電極Ａ４１１と電極Ｂ４１２の間に交流電流を印加すると、電極Ｅ４２１と電極Ｆ４２２の間の交流電流が誘起され、電源の伝送が実現される。
【００９５】
また、電極Ｃ４１３に電荷が与えられると、対向配置された電極Ｇ４２３に逆符号の電荷が誘起される。同時に、電極Ｃ４１３に与えられた電荷とは逆符号の電荷が電極Ｄ４１４に与えられ、電極Ｄ４１４に対向配置された電極Ｈ４２４には電極Ｄ４１４に与えられた電荷と逆符号の電荷が誘起される。つまり、電極Ｃ４１３と電極Ｄ４１４の間に電流が印加されると、電極Ｃ４１３と電極Ｇ４２３、電極Ｄ４１４と電極Ｈ４２４の間にそれぞれ容量結合が形成され、電極Ｇ４２３と電極Ｈ４２４の間に電流が誘起される。そのため、電極Ｃ４１３と電極Ｄ４１４の間に印加される電流の振幅レベルを符号データに基づいて変化させることで、その変化が電極Ｇ４２３と電極Ｈ４２４の間の電流変化として伝わり、データ信号の伝送が実現される。
【００９６】
このように、電極Ａ４１１と電極Ｂ４１２に交流電流を印加することにより、容量結合を利用して電極Ｅ４２１と電極Ｆ４２２に電源を伝送することができる。また、電極Ｃ４１３と電極Ｄ４１４に印加する電流を制御することにより、容量結合を利用して電極Ｇ４２３と電極Ｈ４２４の側にデータ信号を伝送することができる。
【００９７】
［４−２：データ伝送及び電源伝送に関する機能構成］
ここで、図１８を参照しながら、本実施形態に係るデータ伝送及び電源伝送を実現することが可能な回路構成について説明する。図１８は、本実施形態に係るデータ伝送及び電源伝送を実現することが可能な回路構成について説明するための説明図である。
【００９８】
（電源伝送について）
図１８の例において、電源伝送に係る主な構成要素は、操作部１０１に設けられた発振器４３１と増幅器４３２、ヒンジ１０３（回転ヒンジ４０１、４０２）に設けられた電極Ａ４１１、電極Ｂ４１２、電極Ｅ４２１、電極Ｆ４２２、表示部１０２に設けられた整流器４３３である。
【００９９】
まず、発振器４３１により交流電源が出力され、増幅器４３２に入力される。そして、増幅器４３２に入力された交流電源は、増幅器４３２により所定の電力レベルまで増幅され、電極Ａ４１１と電極Ｂ４１２の間に印加される。電極Ａ４１１と電極Ｂ４１２の間に交流電源が印加されると、電極Ａ４１１と電極Ｅ４２１、電極Ｂ４１２と電極Ｆ４２２の間で容量結合が形成され、電極Ｅ４２１と電極Ｆ４２２の間に電流が誘起される。電極Ｅ４２１と電極Ｆ４２２の間に誘起された電流は、交流電源として整流器４３３に入力される。整流器４３３に入力された交流電源は、整流器４３３により交流から直流に変換され、駆動用のＤＣ電源として表示部１０２の各構成要素に入力される。
【０１００】
（データ伝送について）
図１８の例において、データ伝送に係る主な構成要素は、操作部１０１に設けられた符号化部４３４、データ送信機４３５、復号部４４１、データ受信機４４０、ヒンジ１０３（回転ヒンジ４０１、４０２）に設けられた電極Ｃ４１３、電極Ｄ４１４、電極Ｇ４２３、電極Ｈ４２４、表示部１０２に設けられたデータ受信機４３６、復号部４３７、符号化部４３８、データ送信機４３９である。
【０１０１】
（操作部１０１から表示部１０２へのデータ伝送）
まず、ＢＢＰ１２３から出力された送信データは、符号化部４３４に入力される。送信データが入力されると、符号化部４３４は、入力された送信データを所定の符号化方式に基づいて符号化し、符号データを生成する。所定の符号化方式としては、例えば、ＡＭＩ符号方式、パーシャル・レスポンス符号方式、ＣＭＩ符号方式など、直流成分を含まない符号を生成可能な符号化方式が利用される。容量結合を利用する場合には直流成分を伝送することができない。そのため、データ信号に直流成分が含まれないように、符号化部４３４において直流成分を含まない符号データに送信データを符号化するのである。
【０１０２】
符号化部４３４により生成された符号データは、データ送信機４３５に入力される。符号データが入力されると、データ送信機４３５は、符号データに基づく振幅レベルの電流（データ信号）を電極Ｃ４１３と電極Ｄ４１４の間に印加する。電極Ｃ４１３と電極Ｄ４１４の間に電流が印加されると、電極Ｃ４１３及び電極Ｄ４１４に電荷が与えられ、容量結合により電極Ｇ４２３及び電極Ｈ４２４にそれぞれ逆符号の電荷が誘起される。つまり、電極Ｇ４２３と電極Ｈ４２４の間に電流（データ信号）が誘起される。このようにして電極Ｃ４１３と電極Ｇ４２３、電極Ｄ４１４と電極Ｈ４２４の間にそれぞれ形成される容量結合を利用してデータ信号が伝送される。
【０１０３】
電極Ｇ４２３と電極Ｈ４２４の間に誘起された電流（データ信号）は、データ受信機４３６に入力される。この電流（データ信号）が入力されると、データ受信機４３６は、入力された電流（データ信号）の振幅レベルを判定して元の符号データを復元する。データ受信機４３６により復元された符号データは、復号部４３７に入力される。符号データが入力されると、復号部４３７は、所定の符号化方式に基づき、入力された符号データを復号して元の送信データを復元する。復号部４３７により復元された送信データは、表示部１０２を構成する所定の構成要素（例えば、ＬＣＤ１２４など）に入力される。
【０１０４】
（表示部１０２から操作部１０１へのデータ伝送）
一方、カメラ１２５やセンサ類１２６などから出力された送信データは、符号化部４３８に入力される。送信データが入力されると、符号化部４３８は、入力された送信データを所定の符号化方式に基づいて符号化し、符号データを生成する。所定の符号化方式としては、例えば、ＡＭＩ符号方式、パーシャル・レスポンス符号方式、ＣＭＩ符号方式など、直流成分を含まない符号を生成可能な符号化方式が利用される。容量結合を利用する場合には直流成分を伝送することができない。そのため、データ信号に直流成分が含まれないように、符号化部４３８において直流成分を含まない符号データに送信データを符号化するのである。
【０１０５】
符号化部４３８により生成された符号データは、データ送信機４３９に入力される。符号データが入力されると、データ送信機４３９は、符号データに基づく振幅レベルの電流（データ信号）を電極Ｇ４２３と電極Ｈ４２４の間に印加する。電極Ｇ４２３と電極Ｈ４２４の間に電流が印加されると、電極Ｇ４２３及び電極Ｈ４２４に電荷が与えられ、容量結合により電極Ｃ４１３及び電極Ｄ４１４にそれぞれ逆符号の電荷が誘起される。つまり、電極Ｃ４１３と電極Ｄ４１４の間に電流（データ信号）が誘起される。このようにして電極Ｃ４１３と電極Ｇ４２３、電極Ｄ４１４と電極Ｈ４２４の間にそれぞれ形成される容量結合を利用してデータ信号が伝送される。
【０１０６】
電極Ｃ４１３と電極Ｄ４１４の間に誘起された電流（データ信号）は、データ受信機４４０に入力される。この電流（データ信号）が入力されると、データ受信機４４０は、入力された電流（データ信号）の振幅レベルを判定して元の符号データを復元する。データ受信機４４０により復元された符号データは、復号部４４１に入力される。符号データが入力されると、復号部４４１は、所定の符号化方式に基づき、入力された符号データを復号して元の送信データを復元する。復号部４４１により復元された送信データは、ＢＢＰ１２３に入力される。
【０１０７】
以上、本実施形態に係るデータ伝送及び電源伝送の仕組みについて説明した。上記の通り、本実施形態に係る携帯端末１００は、電源及びデータ信号を容量結合方式により伝送する。そのため、ヒンジ１０３において操作部１０１側の信号線と表示部１０２側の信号線とが接触していない。その結果、ヒンジ１０３の変形に伴って信号線が断線したり、信号線の接続部分が磨耗して接触不良が発生することがない。
【０１０８】
＜５：第４実施形態（データ：非接触、電源：接触）＞
次に、本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態は、データ信号を非接触式で伝送し、電源を接触式で伝送する構成に関する。既に述べた通り、信号線の接続部分が磨耗すると、接触不良によりデータ信号や電源が伝送できなくなる恐れがある。但し、電源だけを伝送する手段について考えるのであれば、ある程度の耐久性を持った接触式の伝送手段を実現することも可能であると考えられる。
【０１０９】
以下、電源を接触式で伝送し、データ信号を非接触式で伝送する仕組みについて説明する。なお、電源線は接触式となるため、非接触式の場合とは異なり、直流電流を流すことが可能になる。そのため、非接触式の場合にはコイルや電極に交流電流を印加して電源を伝送していたが、接触式の場合には直流電流をそのまま流せばよいため、例えば、直流から交流に、交流から直流に整流する手段が不要になる。このように、第４実施形態は、上記の第１〜第３実施形態（電磁結合方式や容量結合方式）とは電源の伝送方式が大きく異なる。
【０１１０】
［５−１：構造例１］
データ信号を非接触式で伝送し、電源を接触式で伝送する仕組みとして、例えば、図１９に示すような回転ヒンジ５０１、５０２の構成が考えられる。なお、回転ヒンジ５０１、５０２は略円筒形であるものとする。また、図１９は、回転軸を通るように回転ヒンジ５０１、５０２を切断した場合の断面図である。
【０１１１】
図１９に示すように、回転ヒンジ５０１は、回転ヒンジ５０２との接続部分が凹状に成形されている。また、回転ヒンジ５０１には、コイルＸ５１１、及び円柱状の電極Ａ５１２が設けられている。一方、回転ヒンジ５０２は、回転ヒンジ５０１との接続部分が凸状に成形されている。また、回転ヒンジ５０２には、コイルＹ５２１、及び電極Ｂ５２２が設けられている。なお、回転ヒンジ５０１の凹部と回転ヒンジ５０２の凸部が嵌合された際、コイルＸ５１１とコイルＹ５２１が接触しないように配置されている。一方、回転ヒンジ５０１の凹部と回転ヒンジ５０２の凸部が嵌合された際、電極Ａ５１２と電極Ｂ５２２が接触するように構成されている。
【０１１２】
データ信号は、コイルＸ５１１とコイルＹ５２１の間に形成される電磁結合を利用して伝送される。一方、電源は、電極Ａ５１２と電極Ｂ５２２が接触することで形成される電源線を通じて伝送される。図１９の例では、回転ヒンジ５０１、５０２が接続された際、電極Ａ５１２の側面に電極Ｂ５２２が接触する仕組みが設けられている。そのため、回転ヒンジ５０１に対して回転ヒンジ５０２が回転しても、電極Ａ５１２と電極Ｂ５２２の接触状態が維持される。なお、回転ヒンジ５０１、５０２を接続した際に電極Ｂ５２２が電極Ａ５１２に押しつけられるように、電極Ｂ５２２を内径方向に押圧するための押圧手段（例えば、バネなど）が設けられていてもよい。この押圧手段が設けられていることにより、電極Ａ５１２と電極Ｂ５２２の接触部分が磨耗しても、電極Ａ５１２と電極Ｂ５２２の接触不良を生じにくくすることが可能になる。
【０１１３】
［５−２：構造例２］
上記の構造例１は、データ信号を伝送するための非接触伝送に電磁結合方式を利用するものであったが、非接触伝送に容量結合方式を利用することも可能である。例えば、図２０に示すように、電源を伝送するための電極Ａ６１１と電極Ｄ６２１は、回転ヒンジ６０１、６０２が接続された際に接触するように構成される。一方、データ信号を伝送するための電極Ｂ６１２と電極Ｅ６２２、及び、電極Ｃ６１３と電極Ｆ６２３は、回転ヒンジ６０１、６０２が接続された際に対向配置されるように構成される。
【０１１４】
但し、回転ヒンジ６０１、６０２が接続された際、電極Ｂ６１２と電極Ｅ６２２、及び、電極Ｃ６１３と電極Ｆ６２３がそれぞれ接触しないように形成される。例えば、電極Ｂ６１２、電極Ｃ６１３、電極Ｅ６２２、電極Ｆ６２３の表面に保護コーティングが施されたり、これら各電極がそれぞれ回転ヒンジ６０１、６０２の内部に設置されたりする。データ信号の伝送は、既に説明した容量結合方式により実施される。例えば、電極Ａ６１１と電極Ｂ６１２の間に電流が印加されると、電極Ｅ６２２と電極Ｆ６２３の間に電流が誘起されるため、その電流を制御することによりデータ信号が伝送される。
【０１１５】
このように、電源を接触式で伝送できるような仕組みにすることにより、電源を直流のまま伝送することが可能になる。その結果、直流から交流へ、或いは、交流から直流へと電源を変換する際に生じるロスを回避することが可能になる。さらに、整流器などを設ける必要が無くなる分だけ回路規模を低減させることが可能になる。
【０１１６】
＜６：まとめ＞
最後に、本発明の実施形態に係る技術内容について簡単に纏める。ここで述べる技術内容は、例えば、ＰＣ、携帯電話、携帯ゲーム機、携帯情報端末、情報家電、カーナビゲーションシステム等、種々の電子機器におけるデータ伝送手段及び電源伝送手段として利用することができる。
【０１１７】
例えば、本実施形態のデータ伝送方法及び電源伝送方法を実現可能な電子機器の構成は、次のように表現することができる。当該電子機器は、第１の電極及び第１のコイルを有する第１の回転ヒンジと、第２の電極及び第２のコイルを有する第２の回転ヒンジとを有する。上記の第１の電極は、直流電流を送電するための手段である。また、上記の第１のコイルは、電磁誘導を利用してデータ信号を送受信するための手段である。上記の第２の電極は、前記第１の電極と接触して直流電流を受電するための手段である。また、上記の第２のコイルは、前記第１のコイルとの間でデータ信号を送受信するための手段である。
【０１１８】
なお、上記の第１及び第２の回転ヒンジは、ヒンジ部を構成する。そして、当該ヒンジ部は、前記第１の電極と前記第２の電極とが接触し、かつ、前記第１のコイルの中心軸と前記第２のコイルの中心軸とが略同一となる状態を維持したまま、前記第１の回転ヒンジと前記第２の回転ヒンジとを回動可能に接続したものである。このように、コイルを利用した電磁誘導によりデータ信号を非接触伝送することにより、第１及び第２の回転ヒンジが接合状態で同一軸を中心に回動したとしても、その回動による影響を受けずにデータ信号を伝送することが可能になる。また、第１及び第２の回転ヒンジが接触する部分が磨耗しても、接触不良によりデータ伝送に不具合が生じずに済む。また、第１及び第２の電極を接触式にすることにより、直流電流をそのまま伝送することが可能になる。
【０１１９】
（備考）
上記の回転ヒンジ５０１は、第１の回転ヒンジの一例である。上記の電極Ａ５１２は、第１の電極の一例である。上記のコイルＸ５１１は、第１のコイルの一例である。上記の回転ヒンジ５０２は、第２の回転ヒンジの一例である。上記の電極Ｂ５２２は、第２の電極の一例である。上記のコイルＹ５２１は、第２のコイルの一例である。上記のヒンジ１０３は、ヒンジ部の一例である。
【０１２０】
上記の回転ヒンジ３０１は、第１の回転ヒンジの一例である。上記のコイルＸ３１１は、第１のコイルの一例である。上記の電極Ａ３１２、電極Ｂ３１３は、第１の電極の一例である。上記の回転ヒンジ３０２は、第２の回転ヒンジの一例である。上記のコイルＹ３２１は、第２のコイルの一例である。上記の電極Ｃ３２２、電極Ｄ３２３は、第２の電極の一例である。上記のヒンジ１０３は、ヒンジ部の一例である。
【０１２１】
上記の回転ヒンジ２０２は、第１の回転ヒンジの一例である。上記のコイルＣ２２１は、第１のコイルの一例である。上記のコイルＤ２２２は、第２のコイルの一例である。上記の回転ヒンジ２０１は、第２の回転ヒンジの一例である。上記のコイルＡ２１１は、第３のコイルの一例である。上記のコイルＢ２１２は、第４のコイルの一例である。上記のヒンジ１０３は、ヒンジ部の一例である。
【０１２２】
上記の回転ヒンジ４０１は、第１の回転ヒンジの一例である。上記の電極Ａ４１１、電極Ｂ４１２は、第１の電極の一例である。上記の電極Ｃ４１３、電極Ｄ４１４は、第２の電極の一例である。上記の回転ヒンジ４０２は、第２の回転ヒンジの一例である。上記の電極Ｄ４２１、電極Ｆ４２２は、第３の電極の一例である。上記の電極Ｇ４２３、電極Ｈ４２４は、第４の電極の一例である。上記のヒンジ１０３は、ヒンジ部の一例である。
【０１２３】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１２４】
例えば、上記説明において回転ヒンジ２０１、２０２、３０１、３０２、４０１、４０２、５０１、５０２、６０１、６０２の構成を示したが、いずれの回転ヒンジが操作部１０１の側に形成されるか、表示部１０２の側に形成されるかは適宜変更可能である。また、上記説明においては円柱状及び円筒状の回転ヒンジを嵌合する構造や円柱状の回転ヒンジを対向配置する構造について説明したが、回転ヒンジの外形は円筒や円柱に限定されない。但し、回転軸を中心に回動可能な構造を想定しているため、回転ヒンジが有する凸部や凹部の構造については、円筒状や円柱状であることが好ましい。
【０１２５】
また、データ信号と電源を共に容量結合方式で伝送する場合において、データ信号を伝送するための電極と、電源を伝送するための電極とを任意に選択することができる。同様に、データ信号と電源を共に電磁結合方式で伝送する場合において、データ信号を伝送するためのコイルと、電源を伝送するためのコイルとを任意に選択することができる。また、コイル同士や電極同士が接触しないようにするために構造的な変形を行ったり、保護コーティングを施したりする工夫は適宜行われてもよい。
【符号の説明】
【０１２６】
１００ 携帯端末
１０１ 操作部
１０２ 表示部
１０３ ヒンジ
１１１、１１２ 回転ヒンジ
１１３ 配線
１２１、１２２ ＤＣ電源
１２３ ＢＢＰ
１２４ ＬＣＤ
１２５ カメラ
１２６ センサ類
１３１ ＤＣ電源
１３２、１３９ 符号化部
１３３、１４０ データ送信機
１３４、１３６ 重畳分離部
１３５ 回転ヒンジ
１３７、１４１ データ受信機
１３８、１４２ 復号部
１５１、１６１、１６２ インダクタ
１５２、１５３、１６３、１６４ キャパシタ
２０１、２０２ 回転ヒンジ
２１１ コイルＡ
２１２ コイルＢ
２２１ コイルＣ
２２２ コイルＤ
２３１ 発振器
２３２ 増幅器
２３３ 整流器
２３４、２３８ 符号化部
２３５、２３９ データ送信機
２３６、２４０ データ受信機
２３７、２４１ 復号部
３０１、３０２ 回転ヒンジ
３１１ コイルＸ
３１２ 電極Ａ
３１３ 電極Ｂ
３２１ コイルＹ
３２２ 電極Ｃ
３２３ 電極Ｄ
３３１ 発振器
３３２ 増幅器
３３３ 整流器
３３４、３３８ 符号化部
３３５、３３９ データ送信機
３３６、３４０ データ受信機
３３７、３４１ 復号部
４０１、４０２ 回転ヒンジ
４１１ 電極Ａ
４１２ 電極Ｂ
４１３ 電極Ｃ
４１４ 電極Ｄ
４２１ 電極Ｅ
４２２ 電極Ｆ
４２３ 電極Ｇ
４２４ 電極Ｈ
４３１ 発振器
４３２ 増幅器
４３３ 整流器
４３４、４３８ 符号化部
４３５、４３９ データ送信機
４３６、４４０ データ受信機
４３７、４４１ 復号部
５０１、５０２ 回転ヒンジ
５１１ コイルＸ
５１２ 電極Ａ
５２１ コイルＹ
５２２ 電極Ｂ
６０１、６０２ 回転ヒンジ
６１１ 電極Ａ
６１２ 電極Ｂ
６１３ 電極Ｃ
６２１ 電極Ｄ
６２２ 電極Ｅ
６２３ 電極Ｆ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電流を送電するための第１の電極と、
電磁誘導を利用してデータ信号を送受信するための第１のコイルと、
を有する、第１の回転ヒンジと、
前記第１の電極と接触して直流電流を受電するための第２の電極と、
前記第１のコイルとの間でデータ信号を送受信するための第２のコイルと、
を有する、第２の回転ヒンジと、
を含み、
前記第１の電極と前記第２の電極とが接触し、かつ、前記第１のコイルの中心軸と前記第２のコイルの中心軸とが略同一となる状態を維持したまま、前記第１の回転ヒンジと前記第２の回転ヒンジとを回動可能に接続したヒンジ部を備える、
電子機器。
【請求項２】
電磁誘導を利用して電力を送電するための第１のコイルと、
容量結合を利用してデータ信号を送受信するための第１の電極と、
を有する、第１の回転ヒンジと、
前記第１のコイルから送電された電力を受電するための第２のコイルと、
前記第１の電極との間でデータ信号を送受信するための第２の電極と、
を有する、第２の回転ヒンジと、
を含み、
前記第１のコイルの中心軸と前記第２のコイルの中心軸とが略同一となり、かつ、前記第１の電極と前記第２の電極とが所定の間隔で略平行に離隔した状態を維持したまま、前記第１の回転ヒンジと前記第２の回転ヒンジとを回動可能に接続したヒンジ部を備える、
電子機器。
【請求項３】
電磁誘導を利用して電力を送電するための第１のコイルと、
電磁誘導を利用してデータ信号を送受信するための第２のコイルと、
を有する、第１の回転ヒンジと、
前記第１のコイルから送電された電力を受電するための第３のコイルと、
前記第２のコイルとの間でデータ信号を送受信するための第４のコイルと、
を有する、第２の回転ヒンジと、
を含み、
前記第１のコイルの中心軸と前記第３のコイルの中心軸とが略同一となり、かつ、前記第２のコイルの中心軸と前記第４のコイルの中心軸とが略同一となる状態を維持したまま、前記第１の回転ヒンジと前記第２の回転ヒンジとを回動可能に接続したヒンジ部を備える、
電子機器。
【請求項４】
前記第１及び第３のコイルに印加される交流電流の第１の周波数は、前記第２及び第４のコイルに印加される交流電流の第２の周波数よりも低い、
請求項３に記載の電子機器。
【請求項５】
容量結合を利用して電力を送電するための第１の電極と、
容量結合を利用してデータ信号を送受信するための第２の電極と、
を有する、第１の回転ヒンジと、
前記第１の電極から送電された電力を受電するための第３の電極と、
前記第２の電極との間でデータ信号を送受信するための第４の電極と、
を有する、第２の回転ヒンジと、
を含み、
前記第１の電極と前記第３の電極とが所定の間隔で略平行に離隔し、前記第２の電極と前記第４の電極とが所定の間隔で略平行に離隔した状態を維持したまま、前記第１の回転ヒンジと前記第２の回転ヒンジとを回動可能に接続したヒンジ部を備える、
電子機器。
【請求項６】
前記第１の回転ヒンジは、円柱状の凸部を有し、
前記第２の回転ヒンジは、前記第１の回転ヒンジが有する円柱状の凸部が嵌合される円筒状の凹部を有し、
前記第１の回転ヒンジが有する凸部は、前記第２の回転ヒンジが有する凹部と略同一の中心軸を有し、
前記第１の回転ヒンジが有する凸部と前記第２の回転ヒンジが有する凹部とが嵌合された状態で、前記第１の回転ヒンジは、前記第１の回転ヒンジが有する凸部の中心軸を回転軸として回動することが可能な構造を有する、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項１】
直流電流を送電するための第１の電極と、
電磁誘導を利用してデータ信号を送受信するための第１のコイルと、
を有する、第１の回転ヒンジと、
前記第１の電極と接触して直流電流を受電するための第２の電極と、
前記第１のコイルとの間でデータ信号を送受信するための第２のコイルと、
を有する、第２の回転ヒンジと、
を含み、
前記第１の電極と前記第２の電極とが接触し、かつ、前記第１のコイルの中心軸と前記第２のコイルの中心軸とが略同一となる状態を維持したまま、前記第１の回転ヒンジと前記第２の回転ヒンジとを回動可能に接続したヒンジ部を備える、
電子機器。
【請求項２】
電磁誘導を利用して電力を送電するための第１のコイルと、
容量結合を利用してデータ信号を送受信するための第１の電極と、
を有する、第１の回転ヒンジと、
前記第１のコイルから送電された電力を受電するための第２のコイルと、
前記第１の電極との間でデータ信号を送受信するための第２の電極と、
を有する、第２の回転ヒンジと、
を含み、
前記第１のコイルの中心軸と前記第２のコイルの中心軸とが略同一となり、かつ、前記第１の電極と前記第２の電極とが所定の間隔で略平行に離隔した状態を維持したまま、前記第１の回転ヒンジと前記第２の回転ヒンジとを回動可能に接続したヒンジ部を備える、
電子機器。
【請求項３】
電磁誘導を利用して電力を送電するための第１のコイルと、
電磁誘導を利用してデータ信号を送受信するための第２のコイルと、
を有する、第１の回転ヒンジと、
前記第１のコイルから送電された電力を受電するための第３のコイルと、
前記第２のコイルとの間でデータ信号を送受信するための第４のコイルと、
を有する、第２の回転ヒンジと、
を含み、
前記第１のコイルの中心軸と前記第３のコイルの中心軸とが略同一となり、かつ、前記第２のコイルの中心軸と前記第４のコイルの中心軸とが略同一となる状態を維持したまま、前記第１の回転ヒンジと前記第２の回転ヒンジとを回動可能に接続したヒンジ部を備える、
電子機器。
【請求項４】
前記第１及び第３のコイルに印加される交流電流の第１の周波数は、前記第２及び第４のコイルに印加される交流電流の第２の周波数よりも低い、
請求項３に記載の電子機器。
【請求項５】
容量結合を利用して電力を送電するための第１の電極と、
容量結合を利用してデータ信号を送受信するための第２の電極と、
を有する、第１の回転ヒンジと、
前記第１の電極から送電された電力を受電するための第３の電極と、
前記第２の電極との間でデータ信号を送受信するための第４の電極と、
を有する、第２の回転ヒンジと、
を含み、
前記第１の電極と前記第３の電極とが所定の間隔で略平行に離隔し、前記第２の電極と前記第４の電極とが所定の間隔で略平行に離隔した状態を維持したまま、前記第１の回転ヒンジと前記第２の回転ヒンジとを回動可能に接続したヒンジ部を備える、
電子機器。
【請求項６】
前記第１の回転ヒンジは、円柱状の凸部を有し、
前記第２の回転ヒンジは、前記第１の回転ヒンジが有する円柱状の凸部が嵌合される円筒状の凹部を有し、
前記第１の回転ヒンジが有する凸部は、前記第２の回転ヒンジが有する凹部と略同一の中心軸を有し、
前記第１の回転ヒンジが有する凸部と前記第２の回転ヒンジが有する凹部とが嵌合された状態で、前記第１の回転ヒンジは、前記第１の回転ヒンジが有する凸部の中心軸を回転軸として回動することが可能な構造を有する、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１２−１９３８２（Ｐ２０１２−１９３８２Ａ）
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５５６２４（Ｐ２０１０−１５５６２４）
【出願日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【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１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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