非接触伝送デバイス
【課題】非接触通信用コイルと非接触給電用コイルとを相互に独立した別々のコイルにする場合と比較して、巻線に用いられる金属を削減することの可能な、非接触伝送デバイスを提供する。
【解決手段】非接触伝送デバイス１において、第１の巻線部２０は、非接触通信用コイルとして利用される。第１の巻線部２０及び第２の巻線部３０は、合わせて非接触給電用コイルとして利用される。すなわち、非接触伝送デバイス１は、リーダ・ライタ（不図示）との非接触通信時は、取付け先の小型モバイル機器（不図示）との間で共通端子１０１及び非接触通信用端子１０２を介して信号の送受信が可能であるとともに、充電器からの非接触充電時は、共通端子１０１及び非接触給電用端子１０３を介して小型モバイル機器のバッテリに給電可能である。
【解決手段】非接触伝送デバイス１において、第１の巻線部２０は、非接触通信用コイルとして利用される。第１の巻線部２０及び第２の巻線部３０は、合わせて非接触給電用コイルとして利用される。すなわち、非接触伝送デバイス１は、リーダ・ライタ（不図示）との非接触通信時は、取付け先の小型モバイル機器（不図示）との間で共通端子１０１及び非接触通信用端子１０２を介して信号の送受信が可能であるとともに、充電器からの非接触充電時は、共通端子１０１及び非接触給電用端子１０３を介して小型モバイル機器のバッテリに給電可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触で信号及び電力を伝送する非接触伝送デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
非接触で「信号」を伝送する非接触通信（ＮＦＣ：Near Field Communication）は、例えば乗車カードや電子マネー等の非接触ＩＣカードが実用化され、近年では携帯電話やスマートフォン等の小型モバイル機器にも広く組み込まれている。ＮＦＣでは、ＩＣモジュールとコイルを備える非接触ＩＣカードや携帯電話をリーダ・ライタに近接させることで、非接触で信号を伝送できる。非接触通信用コイルは、一般的に、薄型化の観点から、ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）上の導体パターンとして形成される。
【０００３】
他方、非接触で「電力」を伝送する非接触給電（Wireless Charging）は、近年では伝送効率が向上し、小型モバイル機器にも採用される流れとなっている。非接触給電では、一方のコイルを備える機器を前記一方のコイルと磁気的に結合する他方のコイルを備える充電器に近接させることで、非接触で電力を伝送できる。非接触給電は、電極が不要であるために、接触不良による充電エラーを避けることができ、また防水構造とするにも適している。非接触給電用のコイルは、一般的に、低抵抗化の観点から、比較的線径の大きい導線が用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１４２５５９号公報
【特許文献２】特開平２−２２６３９０号公報
【特許文献３】特開平５−２５９９４９号公報
【特許文献４】特開平１０−１２６３１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
小型モバイル機器に非接触給電を採用する場合、既に組み込まれていることの多いＮＦＣと併設することになる。このとき、非接触通信用コイル（ＮＦＣ用コイル）と非接触給電用コイルとを相互に独立した別々のコイルにすると、巻線の総数は、非接触通信用コイルの巻線数と非接触給電用コイルの巻線数との単純な合計となる。他方、省資源化や低コスト化、軽量化の要求はますます高くなっており、巻線に用いられる金属（例えば銅）を幾分でも削減することが求められている。
【０００６】
本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、非接触通信用コイルと非接触給電用コイルとを相互に独立した別々のコイルにする場合と比較して、巻線に用いられる金属を削減することの可能な、非接触伝送デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様は、非接触伝送デバイスである。この非接触伝送デバイスは、
平板状の磁性体と、前記磁性体の一方の面に設けられたコイルとを備え、
前記コイルは、第１及び第２の巻線部と、第１から第３の端子部とを有し、
前記第１の巻線部の両端がそれぞれ前記第１及び第２の端子部に引き出され、
前記第２の巻線部の両端がそれぞれ前記第２及び第３の端子部に引き出され、
前記第１の巻線部を非接触通信用コイルとして利用し、前記第１及び第２の巻線部を合わせて非接触給電用コイルとして利用する。
【０００８】
前記第１の端子部が共通端子であり、前記第２の端子部が非接触通信用端子であり、前記第３の端子部が非接触給電用端子であってもよい。
【０００９】
前記第２の端子部と前記第２の巻線部との間にスイッチが設けられていてもよい。
【００１０】
前記第１及び第２の巻線部は、１本分の線径の厚みとなるように前記磁性体の一方の面上で平面的に周回してもよい。
【００１１】
前記第１の巻線部が前記第２の巻線部の外側に位置してもよい。
【００１２】
前記磁性体は、前記第１の巻線部と前記第２の巻線部との間のリング状の領域において前記一方の面から立ち上がる凸部を有してもよい。
【００１３】
前記磁性体は、前記第１及び第２の巻線部の内側において前記一方の面から立ち上がる凸部を有してもよい。
【００１４】
前記第１及び第２の巻線部が実質的に角形形状であってもよい。
【００１５】
前記第１及び第２の巻線部が実質的に同心配置であってもよい。
【００１６】
前記磁性体の、比透磁率μrの実部をμ'、比透磁率μrの虚部をμ''、tanδ＝μ''／μ'としたとき、室温かつ１４ＭＨｚ以下の周波数において、
２０≦μ'≦５００、
μ''≦２００、かつ
tanδ≦１.０
であり、さらに、
前記磁性体の飽和磁束密度をＢｍとしたとき、室温かつ磁界の強さ１.６ｋＡ／ｍにおいて、Ｂｍ＞３３０ｍＴであってもよい。
【００１７】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、第１の巻線部を非接触通信用コイルとして利用するとともに、前記第１の巻線部を非接触給電用コイルの巻線の一部としても利用するため、非接触通信用コイルと非接触給電用コイルとを相互に独立した別々のコイルにする場合と比較して、巻線に用いられる金属を削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る非接触伝送デバイスの平面図。
【図２】図１のII-II断面図。
【図３】図１に示す非接触伝送デバイスの模式的配線図。
【図４】図１に示す非接触伝送デバイスの等価回路図。
【図５】本発明の実施の形態２に係る非接触伝送デバイスの平面図。
【図６】図５に示す非接触伝送デバイスの模式的配線図。
【図７】図５に示す非接触伝送デバイスの等価回路図。
【図８】本発明の実施の形態３に係る非接触伝送デバイスの正断面図。
【図９】（Ａ）は本発明の実施の形態４に係るバッテリユニットを小型モバイル機器本体に取り付ける場合の模式的分解図、（Ｂ）は比較例であってＮＦＣと非接触給電の各コイルを別々にして携帯電話に搭載する場合の模式的説明図。
【図１０】非接触伝送デバイスが小型モバイル機器本体に直接電気的に接続される場合のバッテリユニットと小型モバイル機器本体の概略ブロック図。
【図１１】バッテリが非接触伝送デバイスの増設に対応している場合のバッテリユニットと小型モバイル機器本体の概略ブロック図。
【図１２】バッテリユニットが樹脂等のパッケージに覆われて一体化されている場合のバッテリユニットと小型モバイル機器本体の概略ブロック図。
【図１３】バッテリユニットに過充電防止回路を内蔵した場合のバッテリユニットと小型モバイル機器本体の概略ブロック図。
【図１４】信号混合分離回路を用いる場合のバッテリユニットと小型モバイル機器本体の概略ブロック図。
【図１５】本発明の実施の形態５に係るバッテリリッドユニットと小型モバイル機器本体の概略ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００２１】
図１は、本発明の実施の形態１に係る非接触伝送デバイス１の平面図である。図２は、図１のII-II断面図である。図３は、非接触伝送デバイス１の模式的配線図である。図４は、非接触伝送デバイス１の等価回路図である。なお、図３及び図４において、第１の巻線部２０を点線で示している。
【００２２】
非接触伝送デバイス１は、平板状の磁性体１０と、第１の巻線部２０と、第２の巻線部３０と、第１の端子部としての共通端子１０１（COMMON）と、第２の端子部としての非接触通信用端子１０２（ＮＦＣ端子）と、第３の端子部としての非接触給電用端子１０３（ＷＬＣ端子、ＷＬＣ：WireLess Charge）とを備える。
【００２３】
磁性体１０は、例えば一体のフェライト焼成物であって磁気シールドとして作用し、コアとして機能する凸部１１を中央部に有する。すなわち、凸部１１は、第１の巻線部２０及び第２の巻線部３０の内側において第１の巻線部２０及び第２の巻線部３０の配置面から立ち上がる。なお、凸部１１は、磁性体１０の一部であってもよいし磁性体１０とは別体であってもよい。
【００２４】
第１の巻線部２０及び第２の巻線部３０は、例えばエナメル線等の絶縁被覆線を、それぞれ１本分の線径の厚みとなるように磁性体１０の一方の面上で薄く平面的に周回させたものである。それぞれの周回数は必要なインダクタンス等に応じて適宜設定される。第１の巻線部２０が第２の巻線部３０の外側となる位置関係であり、両者は実質的に同心配置かつ上方から見て実質的に角形形状である。なお、第１の巻線部２０及び第２の巻線部３０は共に自動巻線機により作成可能である。
【００２５】
第１の巻線部２０の両端は、第１の引出線２０ａ,２０ｂによってそれぞれ共通端子１０１及び非接触通信用端子１０２に引き出されて電気的に接続される。第２の巻線部３０の両端は、第２の引出線３０ａ,３０ｂによってそれぞれ非接触通信用端子１０２及び非接触給電用端子１０３に引き出されて電気的に接続される。なお、第１の引出線２０ｂ及び第２の引出線３０ａ,３０ｂのうち巻線部を内側から外側に跨ぐ部分には、例えばジャンパー線を用いる。非接触伝送デバイス１において、第１の巻線部２０は、非接触通信用コイル（非接触で「信号」を伝送するためのコイル）として利用される。第１の巻線部２０及び第２の巻線部３０は、合わせて非接触給電用コイル（非接触で「電力」を伝送するためのコイル）として利用される。すなわち、非接触伝送デバイス１は、リーダ・ライタ（不図示）との非接触通信時は、取付け先の小型モバイル機器（不図示）との間で共通端子１０１及び非接触通信用端子１０２を介して信号の送受信が可能であるとともに、充電器からの非接触充電時は、共通端子１０１及び非接触給電用端子１０３を介して小型モバイル機器のバッテリに給電可能である。
【００２６】
本実施の形態の非接触伝送デバイス１によれば、下記の効果を奏することができる。
【００２７】
(1) 第１の巻線部２０を、非接触通信用コイルとして利用するとともに、非接触給電用コイルの巻線の一部としても利用する（換言すれば、巻線数が多く必要な非接触給電用コイルの巻線の一部を比較的巻線数が少ない非接触通信用コイルとして兼用する）ため、非接触通信用コイルと非接触給電用コイルとを相互に独立した別々のコイルにする場合と比較して、巻線に用いられる金属を削減することが可能となる。したがって、省資源化及び低コスト化、軽量化に有利である。
【００２８】
(2) 非接触通信用コイル（第１の巻線部２０）にＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）を使用しないため、ＦＰＣを使用した非接触通信用コイルを用いる場合と比較してコスト安である。もっとも、ＦＰＣを使用したものと比較して非接触通信用コイル自体の厚みは増すが、非接触給電用コイルにはＦＰＣは現実的には使用できない（電流容量不足のため）ことを考えると、第１の巻線部２０及び第２の巻線部３０を合わせて見ればＦＰＣを使用しなくても厚みが増すことはない。したがって、ＦＰＣを使用しなくても非接触伝送デバイス１全体としての厚みが増すという問題は無い。
【００２９】
本実施の形態では、同一の磁性体１０上に第１の巻線部２０及び第２の巻線部３０（すなわち非接触通信用コイル及び非接触給電用コイル）を設けている。非接触通信用コイルの使用周波数は例えば１３.５６ＭＨｚであるのに対し、非接触給電用コイルの使用周波数は例えば５０〜４００ｋＨｚの帯域であることが多い。また、非接触通信用コイルのインダクタンスは例えば１〜４μＨ（１３.５６ＭＨｚ時）とする一方、非接触給電用コイルのインダクタンスは例えば８〜２４μＨ（１００〜３００ＫＨｚ時）とする必要がある（いずれも磁性体１０上に配置時のインダクタンス値）。このように、両コイルは使用周波数や特性が異なるため、磁性体１０は下記の性質を満たすように作製する。すなわち、磁性体１０の、比透磁率の実部をμ'、比透磁率の虚部をμ''、tanδ＝μ''／μ'、磁性体１０の飽和磁束密度をＢｍとしたとき、室温（例えば２５度）かつ１４ＭＨｚ以下の周波数において、
２０≦μ'≦５００、
μ''≦２００、
tanδ≦１.０、かつ
Ｂｍ＞３３０ｍＴ（磁界の強さが１.６ｋＡ／ｍのとき）
とする。但し、Ｂｍの条件のみ直流時の値を示している。
【００３０】
上記条件のうち、２０≦μ'は、充電器側あるいはリーダ・ライタ側と電磁誘導により電力あるいは信号をやりとりするために必要な透磁率の条件である。μ'≦５００は、μ'が５００を超えてくると磁気損失項であるμ''が大きくなるため、主にＮＦＣのために設定した条件である。μ''≦２００は、μ''が２００を超えてくるとＮＦＣの通信距離が短くなるため、必要な通信距離を確保するために設定した条件である。μ''が小さいほど、リーダ・ライタから離しても通信が可能となる。tanδ≦１.０は、電磁誘導による通信効率と磁気損失とのバランスを考慮して主にＮＦＣのために設定した条件である。Ｂｍ＞３３０ｍＴは、非接触給電用コイルに流れる比較的大きな電流によっても磁気飽和しないようにするために、主に非接触給電のために設定した条件である。
【００３１】
これらの条件を満たすことにより、磁性体１０は、電力系と信号系の双方に対応できる磁気シールドとなる。すなわち、磁性体１０が上記の条件を満たすものであるため、同一の磁性体１０で非接触通信用コイル及び非接触給電用コイルに対して効果的に磁気シールドを行うことができる。そして、そのような磁性体１０上に非接触通信用コイル及び非接触給電用コイルを一体的に設けて一体化コイルユニットとしたことで、省スペース化を図ることができ、例えば小型モバイル機器への搭載に有利である。すなわち、既に組み込まれていることの多いＮＦＣに加え、小型モバイル機器に非接触給電機能を搭載することが小型化により容易となる。
【００３２】
図５は、本発明の実施の形態２に係る非接触伝送デバイス２の平面図である。図６は、非接触伝送デバイス２の模式的配線図（（Ａ）はスイッチ１０５オフ状態、（Ｂ）はスイッチ１０５オン状態）である。図７は、非接触伝送デバイス２の等価回路図である。なお、図６及び図７において、第１の巻線部２０を点線で示している。本実施の形態は、実施の形態１と比較して、第２の引出線３０ａの途中すなわち非接触通信用端子１０２と第２の巻線部３０の一端との間にスイッチ１０５が設けられている点で相違し、その他の点は同様である。スイッチ１０５は、例えばＦＥＴ等のトランジスタからなる電子スイッチである。非接触通信時はスイッチ１０５をオフ、非接触給電時はスイッチ１０５をオンとする。スイッチ１０５を設けたことにより、非接触通信時に第１の巻線部２０から第２の巻線部３０に電流が流出することをより確実に防止することができる。
【００３３】
図８は、本発明の実施の形態３に係る非接触伝送デバイス３の正断面図である。本実施の形態は、実施の形態１と比較して、磁性体１０が第１の巻線部２０と第２の巻線部３０との間のリング状の領域に突起部１２を有する点で相違し、その他の点は同様である。突起部１２は、凸部１０と略同一高さである。なお、突起部１２は、前記リング状の領域を１周する連続したリング状突起であってもよいし、複数の突起がリング状に配列されたものであってもよい。突起部１２を設けた理由は次のとおりである。すなわち、非接触伝送デバイス３で非接触通信を行う場合、第２の巻線部３０は非接触通信と無関係な導体部であり、第２の巻線部３０による電磁波の干渉により非接触通信の通信距離が短くなるという問題がある。そこで、突起部１２を設けると、非接触通信時の第２の巻線部３０による干渉を低減でき、突起部１２を設けない場合と比較して非接触通信の通信距離を長くすることができる。
【００３４】
以下、非接触伝送デバイス及びバッテリを一体化したバッテリユニットの実施の形態について説明する。
【００３５】
図９（Ａ）は、本発明の実施の形態４に係るバッテリユニット５を小型モバイル機器本体８に取り付ける場合の模式的分解図である。図９（Ｂ）は、比較例であって、ＮＦＣと非接触給電の各コイルを別々にして携帯電話に搭載する場合の模式的分解図である。なお、小型モバイル機器は、図示の例では携帯電話であるが、スマートフォンやデジタルカメラ、携帯ゲーム機、携帯音楽プレイヤ等の小型モバイル機器であってもよい。
【００３６】
図９（Ａ）に示すように、バッテリユニット５は、小型モバイル機器のバッテリ７の表面（小型モバイル機器本体８とは反対側の面）に、非接触伝送デバイス６を接着ないし粘着により一体化したものである。非接触伝送デバイス６とバッテリ７は当初から一体に形成されてもよい。非接触伝送デバイス６は、実施の形態１から３のいずれかで説明したものを用いる。非接触伝送デバイス６の磁性体１０（図１等）は、コイル搭載面と反対側の面がバッテリ７側になる配置である。２次電池であるバッテリ７は、アルミ等の金属ケーシングで表面が覆われている。バッテリユニット５は、小型モバイル機器本体８に取り付けられた状態でリッド９（バッテリケース）によって覆われる。リッド９は、小型モバイル機器本体８に対して着脱自在に取り付けられる。
【００３７】
非接触伝送デバイス６と小型モバイル機器本体８との電気的接続の方法の例を以下に説明する。なお、非接触伝送デバイス６は、実施の形態１等で説明したように３端子構造（図１等に示す共通端子１０１、非接触通信用端子１０２及び非接触給電用端子１０３の３端子構造）であるが、図１０以降においては便宜上、端子２０１〜２０４を備える４端子構造（図１等に示す共通端子１０１をＮＦＣ用と非接触給電用に２分割し、非接触通信用端子１０２及び非接触給電用端子１０３と合わせて４つの端子２０１〜２０４とした構造）として示す。端子２０１〜２０４の接続先についても同様である。
【００３８】
図１０は、非接触伝送デバイス６が小型モバイル機器本体８に直接電気的に接続される場合のバッテリユニット５と小型モバイル機器本体８の概略ブロック図である。非接触伝送デバイス６と小型モバイル機器本体８との電気的接合は、給電及び通信のどちらも小型モバイル機器本体８側に専用端子８０１〜８０４を既存の電源端子８ａとは別に設けて非接触伝送デバイス６の端子２０１〜２０４と直接接合する。給電系は小型モバイル機器本体８内の過充電防止回路８１等を経由してバッテリ７に給電し、信号系は小型モバイル機器本体８内へ信号を伝送してＲＦＩＤ信号処理回路８２にて信号処理を行う。なお、バッテリ７と小型モバイル機器本体８との接続は、既存の電源端子７ａ,８ａの相互接続によって成される。
【００３９】
図１１は、バッテリ７が非接触伝送デバイスの増設に対応している場合のバッテリユニット５と小型モバイル機器本体８の概略ブロック図である。バッテリ７は、非接触伝送デバイス６との接点となる端子７０１〜７０４を有するとともに、小型モバイル機器本体８との接点となる端子７１１〜７１４を既存の電源端子７ａとは別に有する。非接触伝送デバイス６とバッテリ７とを一体化する際に、端子２０１〜２０４と端子７０１〜７０４とを電気的に接続させる。この場合、バッテリユニット５を小型モバイル機器本体８の所定位置に取り付けることで、端子７１１〜７１４が小型モバイル機器本体８側の専用端子８０１〜８０４に接続され、給電及び通信のどちらの電気的接続も完了できる。図１１におけるその他の点は図１０と同様である。
【００４０】
図１２は、バッテリユニット５が樹脂等のパッケージ５ａに覆われて一体化されている場合のバッテリユニット５と小型モバイル機器本体８の概略ブロック図である。非接触伝送デバイス６の配線はパッケージ５ａの内部にあり、当該配線と導通する接点である端子５０１〜５０４がパッケージ５ａの表面に露出して設けられる。この場合も、バッテリユニット５を小型モバイル機器本体８の所定位置に取り付けることで、端子５０１〜５０４が小型モバイル機器本体８側の専用端子８０１〜８０４に接続され、給電及び通信のどちらの電気的接続も完了できる。図１２におけるその他の点は図１０と同様である。
【００４１】
図１３は、バッテリユニット５に過充電防止回路５２を内蔵した場合のバッテリユニット５と小型モバイル機器本体８の概略ブロック図である。これによれば、小型モバイル機器本体８を経由せずに非接触伝送デバイス６からバッテリ７に給電可能である。このため、図１２に示す給電用の端子５０３,５０４,８０３,８０４は不要である。図１３におけるその他の点は図１２と同様である。
【００４２】
図１４は、信号混合分離回路を用いる場合のバッテリユニット５と小型モバイル機器本体８の概略ブロック図である。信号混合分離回路５３,８３は、バッテリユニット５及び小型モバイル機器本体８にそれぞれ設けられる。信号混合分離回路５３,８３を用いることにより電源系の接続と信号系の接続を共用すれば、既存の電源端子に加えての端子の増設は必要ない。すなわち、図１３における通信用の端子５０１,５０２,８０１,８０２は不要である。図１４におけるその他の点は図１３と同様である。
【００４３】
以下、非接触伝送デバイスをバッテリケース用のリッド９の背面（内側の面）に一体化したバッテリリッドユニットの実施の形態について説明する。
【００４４】
図１５は、本発明の実施の形態５に係るバッテリリッドユニットと小型モバイル機器本体８の概略ブロック図である。非接触伝送デバイス６は、実施の形態１から３のいずれかで説明したものを用いる。通常のリッドには接点が無いので、専用の端子９０１〜９０４を新たに設け、小型モバイル機器本体８側の専用端子８０１〜８０４に接続する。図１５におけるその他の点は、図１０と同様である。
【００４５】
以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。
【００４６】
非接触伝送デバイスにおいて、磁性体１０は、フェライト焼成物に替えて、金属圧粉磁心であってもよい。磁性体１０の凸部１１（コイルコアとして作用）は無くてもよい。第１の巻線部２０及び第２の巻線部３０は同心配置に限定されない。第１の巻線部２０及び第２の巻線部３０は角形形状であるとスペース効率がよいが、円形や長円形を始め、その他の形状としてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１,２ 非接触伝送デバイス
５ バッテリユニット
７ バッテリ
８ 小型モバイル機器本体
９ リッド
１０ 磁性体
１１ 凸部
２０ 第１の巻線部
３０ 第２の巻線部
１０１ 共通端子
１０２ 非接触通信用端子
１０３ 非接触給電用端子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触で信号及び電力を伝送する非接触伝送デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
非接触で「信号」を伝送する非接触通信（ＮＦＣ：Near Field Communication）は、例えば乗車カードや電子マネー等の非接触ＩＣカードが実用化され、近年では携帯電話やスマートフォン等の小型モバイル機器にも広く組み込まれている。ＮＦＣでは、ＩＣモジュールとコイルを備える非接触ＩＣカードや携帯電話をリーダ・ライタに近接させることで、非接触で信号を伝送できる。非接触通信用コイルは、一般的に、薄型化の観点から、ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）上の導体パターンとして形成される。
【０００３】
他方、非接触で「電力」を伝送する非接触給電（Wireless Charging）は、近年では伝送効率が向上し、小型モバイル機器にも採用される流れとなっている。非接触給電では、一方のコイルを備える機器を前記一方のコイルと磁気的に結合する他方のコイルを備える充電器に近接させることで、非接触で電力を伝送できる。非接触給電は、電極が不要であるために、接触不良による充電エラーを避けることができ、また防水構造とするにも適している。非接触給電用のコイルは、一般的に、低抵抗化の観点から、比較的線径の大きい導線が用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１４２５５９号公報
【特許文献２】特開平２−２２６３９０号公報
【特許文献３】特開平５−２５９９４９号公報
【特許文献４】特開平１０−１２６３１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
小型モバイル機器に非接触給電を採用する場合、既に組み込まれていることの多いＮＦＣと併設することになる。このとき、非接触通信用コイル（ＮＦＣ用コイル）と非接触給電用コイルとを相互に独立した別々のコイルにすると、巻線の総数は、非接触通信用コイルの巻線数と非接触給電用コイルの巻線数との単純な合計となる。他方、省資源化や低コスト化、軽量化の要求はますます高くなっており、巻線に用いられる金属（例えば銅）を幾分でも削減することが求められている。
【０００６】
本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、非接触通信用コイルと非接触給電用コイルとを相互に独立した別々のコイルにする場合と比較して、巻線に用いられる金属を削減することの可能な、非接触伝送デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様は、非接触伝送デバイスである。この非接触伝送デバイスは、
平板状の磁性体と、前記磁性体の一方の面に設けられたコイルとを備え、
前記コイルは、第１及び第２の巻線部と、第１から第３の端子部とを有し、
前記第１の巻線部の両端がそれぞれ前記第１及び第２の端子部に引き出され、
前記第２の巻線部の両端がそれぞれ前記第２及び第３の端子部に引き出され、
前記第１の巻線部を非接触通信用コイルとして利用し、前記第１及び第２の巻線部を合わせて非接触給電用コイルとして利用する。
【０００８】
前記第１の端子部が共通端子であり、前記第２の端子部が非接触通信用端子であり、前記第３の端子部が非接触給電用端子であってもよい。
【０００９】
前記第２の端子部と前記第２の巻線部との間にスイッチが設けられていてもよい。
【００１０】
前記第１及び第２の巻線部は、１本分の線径の厚みとなるように前記磁性体の一方の面上で平面的に周回してもよい。
【００１１】
前記第１の巻線部が前記第２の巻線部の外側に位置してもよい。
【００１２】
前記磁性体は、前記第１の巻線部と前記第２の巻線部との間のリング状の領域において前記一方の面から立ち上がる凸部を有してもよい。
【００１３】
前記磁性体は、前記第１及び第２の巻線部の内側において前記一方の面から立ち上がる凸部を有してもよい。
【００１４】
前記第１及び第２の巻線部が実質的に角形形状であってもよい。
【００１５】
前記第１及び第２の巻線部が実質的に同心配置であってもよい。
【００１６】
前記磁性体の、比透磁率μrの実部をμ'、比透磁率μrの虚部をμ''、tanδ＝μ''／μ'としたとき、室温かつ１４ＭＨｚ以下の周波数において、
２０≦μ'≦５００、
μ''≦２００、かつ
tanδ≦１.０
であり、さらに、
前記磁性体の飽和磁束密度をＢｍとしたとき、室温かつ磁界の強さ１.６ｋＡ／ｍにおいて、Ｂｍ＞３３０ｍＴであってもよい。
【００１７】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、第１の巻線部を非接触通信用コイルとして利用するとともに、前記第１の巻線部を非接触給電用コイルの巻線の一部としても利用するため、非接触通信用コイルと非接触給電用コイルとを相互に独立した別々のコイルにする場合と比較して、巻線に用いられる金属を削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る非接触伝送デバイスの平面図。
【図２】図１のII-II断面図。
【図３】図１に示す非接触伝送デバイスの模式的配線図。
【図４】図１に示す非接触伝送デバイスの等価回路図。
【図５】本発明の実施の形態２に係る非接触伝送デバイスの平面図。
【図６】図５に示す非接触伝送デバイスの模式的配線図。
【図７】図５に示す非接触伝送デバイスの等価回路図。
【図８】本発明の実施の形態３に係る非接触伝送デバイスの正断面図。
【図９】（Ａ）は本発明の実施の形態４に係るバッテリユニットを小型モバイル機器本体に取り付ける場合の模式的分解図、（Ｂ）は比較例であってＮＦＣと非接触給電の各コイルを別々にして携帯電話に搭載する場合の模式的説明図。
【図１０】非接触伝送デバイスが小型モバイル機器本体に直接電気的に接続される場合のバッテリユニットと小型モバイル機器本体の概略ブロック図。
【図１１】バッテリが非接触伝送デバイスの増設に対応している場合のバッテリユニットと小型モバイル機器本体の概略ブロック図。
【図１２】バッテリユニットが樹脂等のパッケージに覆われて一体化されている場合のバッテリユニットと小型モバイル機器本体の概略ブロック図。
【図１３】バッテリユニットに過充電防止回路を内蔵した場合のバッテリユニットと小型モバイル機器本体の概略ブロック図。
【図１４】信号混合分離回路を用いる場合のバッテリユニットと小型モバイル機器本体の概略ブロック図。
【図１５】本発明の実施の形態５に係るバッテリリッドユニットと小型モバイル機器本体の概略ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００２１】
図１は、本発明の実施の形態１に係る非接触伝送デバイス１の平面図である。図２は、図１のII-II断面図である。図３は、非接触伝送デバイス１の模式的配線図である。図４は、非接触伝送デバイス１の等価回路図である。なお、図３及び図４において、第１の巻線部２０を点線で示している。
【００２２】
非接触伝送デバイス１は、平板状の磁性体１０と、第１の巻線部２０と、第２の巻線部３０と、第１の端子部としての共通端子１０１（COMMON）と、第２の端子部としての非接触通信用端子１０２（ＮＦＣ端子）と、第３の端子部としての非接触給電用端子１０３（ＷＬＣ端子、ＷＬＣ：WireLess Charge）とを備える。
【００２３】
磁性体１０は、例えば一体のフェライト焼成物であって磁気シールドとして作用し、コアとして機能する凸部１１を中央部に有する。すなわち、凸部１１は、第１の巻線部２０及び第２の巻線部３０の内側において第１の巻線部２０及び第２の巻線部３０の配置面から立ち上がる。なお、凸部１１は、磁性体１０の一部であってもよいし磁性体１０とは別体であってもよい。
【００２４】
第１の巻線部２０及び第２の巻線部３０は、例えばエナメル線等の絶縁被覆線を、それぞれ１本分の線径の厚みとなるように磁性体１０の一方の面上で薄く平面的に周回させたものである。それぞれの周回数は必要なインダクタンス等に応じて適宜設定される。第１の巻線部２０が第２の巻線部３０の外側となる位置関係であり、両者は実質的に同心配置かつ上方から見て実質的に角形形状である。なお、第１の巻線部２０及び第２の巻線部３０は共に自動巻線機により作成可能である。
【００２５】
第１の巻線部２０の両端は、第１の引出線２０ａ,２０ｂによってそれぞれ共通端子１０１及び非接触通信用端子１０２に引き出されて電気的に接続される。第２の巻線部３０の両端は、第２の引出線３０ａ,３０ｂによってそれぞれ非接触通信用端子１０２及び非接触給電用端子１０３に引き出されて電気的に接続される。なお、第１の引出線２０ｂ及び第２の引出線３０ａ,３０ｂのうち巻線部を内側から外側に跨ぐ部分には、例えばジャンパー線を用いる。非接触伝送デバイス１において、第１の巻線部２０は、非接触通信用コイル（非接触で「信号」を伝送するためのコイル）として利用される。第１の巻線部２０及び第２の巻線部３０は、合わせて非接触給電用コイル（非接触で「電力」を伝送するためのコイル）として利用される。すなわち、非接触伝送デバイス１は、リーダ・ライタ（不図示）との非接触通信時は、取付け先の小型モバイル機器（不図示）との間で共通端子１０１及び非接触通信用端子１０２を介して信号の送受信が可能であるとともに、充電器からの非接触充電時は、共通端子１０１及び非接触給電用端子１０３を介して小型モバイル機器のバッテリに給電可能である。
【００２６】
本実施の形態の非接触伝送デバイス１によれば、下記の効果を奏することができる。
【００２７】
(1) 第１の巻線部２０を、非接触通信用コイルとして利用するとともに、非接触給電用コイルの巻線の一部としても利用する（換言すれば、巻線数が多く必要な非接触給電用コイルの巻線の一部を比較的巻線数が少ない非接触通信用コイルとして兼用する）ため、非接触通信用コイルと非接触給電用コイルとを相互に独立した別々のコイルにする場合と比較して、巻線に用いられる金属を削減することが可能となる。したがって、省資源化及び低コスト化、軽量化に有利である。
【００２８】
(2) 非接触通信用コイル（第１の巻線部２０）にＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）を使用しないため、ＦＰＣを使用した非接触通信用コイルを用いる場合と比較してコスト安である。もっとも、ＦＰＣを使用したものと比較して非接触通信用コイル自体の厚みは増すが、非接触給電用コイルにはＦＰＣは現実的には使用できない（電流容量不足のため）ことを考えると、第１の巻線部２０及び第２の巻線部３０を合わせて見ればＦＰＣを使用しなくても厚みが増すことはない。したがって、ＦＰＣを使用しなくても非接触伝送デバイス１全体としての厚みが増すという問題は無い。
【００２９】
本実施の形態では、同一の磁性体１０上に第１の巻線部２０及び第２の巻線部３０（すなわち非接触通信用コイル及び非接触給電用コイル）を設けている。非接触通信用コイルの使用周波数は例えば１３.５６ＭＨｚであるのに対し、非接触給電用コイルの使用周波数は例えば５０〜４００ｋＨｚの帯域であることが多い。また、非接触通信用コイルのインダクタンスは例えば１〜４μＨ（１３.５６ＭＨｚ時）とする一方、非接触給電用コイルのインダクタンスは例えば８〜２４μＨ（１００〜３００ＫＨｚ時）とする必要がある（いずれも磁性体１０上に配置時のインダクタンス値）。このように、両コイルは使用周波数や特性が異なるため、磁性体１０は下記の性質を満たすように作製する。すなわち、磁性体１０の、比透磁率の実部をμ'、比透磁率の虚部をμ''、tanδ＝μ''／μ'、磁性体１０の飽和磁束密度をＢｍとしたとき、室温（例えば２５度）かつ１４ＭＨｚ以下の周波数において、
２０≦μ'≦５００、
μ''≦２００、
tanδ≦１.０、かつ
Ｂｍ＞３３０ｍＴ（磁界の強さが１.６ｋＡ／ｍのとき）
とする。但し、Ｂｍの条件のみ直流時の値を示している。
【００３０】
上記条件のうち、２０≦μ'は、充電器側あるいはリーダ・ライタ側と電磁誘導により電力あるいは信号をやりとりするために必要な透磁率の条件である。μ'≦５００は、μ'が５００を超えてくると磁気損失項であるμ''が大きくなるため、主にＮＦＣのために設定した条件である。μ''≦２００は、μ''が２００を超えてくるとＮＦＣの通信距離が短くなるため、必要な通信距離を確保するために設定した条件である。μ''が小さいほど、リーダ・ライタから離しても通信が可能となる。tanδ≦１.０は、電磁誘導による通信効率と磁気損失とのバランスを考慮して主にＮＦＣのために設定した条件である。Ｂｍ＞３３０ｍＴは、非接触給電用コイルに流れる比較的大きな電流によっても磁気飽和しないようにするために、主に非接触給電のために設定した条件である。
【００３１】
これらの条件を満たすことにより、磁性体１０は、電力系と信号系の双方に対応できる磁気シールドとなる。すなわち、磁性体１０が上記の条件を満たすものであるため、同一の磁性体１０で非接触通信用コイル及び非接触給電用コイルに対して効果的に磁気シールドを行うことができる。そして、そのような磁性体１０上に非接触通信用コイル及び非接触給電用コイルを一体的に設けて一体化コイルユニットとしたことで、省スペース化を図ることができ、例えば小型モバイル機器への搭載に有利である。すなわち、既に組み込まれていることの多いＮＦＣに加え、小型モバイル機器に非接触給電機能を搭載することが小型化により容易となる。
【００３２】
図５は、本発明の実施の形態２に係る非接触伝送デバイス２の平面図である。図６は、非接触伝送デバイス２の模式的配線図（（Ａ）はスイッチ１０５オフ状態、（Ｂ）はスイッチ１０５オン状態）である。図７は、非接触伝送デバイス２の等価回路図である。なお、図６及び図７において、第１の巻線部２０を点線で示している。本実施の形態は、実施の形態１と比較して、第２の引出線３０ａの途中すなわち非接触通信用端子１０２と第２の巻線部３０の一端との間にスイッチ１０５が設けられている点で相違し、その他の点は同様である。スイッチ１０５は、例えばＦＥＴ等のトランジスタからなる電子スイッチである。非接触通信時はスイッチ１０５をオフ、非接触給電時はスイッチ１０５をオンとする。スイッチ１０５を設けたことにより、非接触通信時に第１の巻線部２０から第２の巻線部３０に電流が流出することをより確実に防止することができる。
【００３３】
図８は、本発明の実施の形態３に係る非接触伝送デバイス３の正断面図である。本実施の形態は、実施の形態１と比較して、磁性体１０が第１の巻線部２０と第２の巻線部３０との間のリング状の領域に突起部１２を有する点で相違し、その他の点は同様である。突起部１２は、凸部１０と略同一高さである。なお、突起部１２は、前記リング状の領域を１周する連続したリング状突起であってもよいし、複数の突起がリング状に配列されたものであってもよい。突起部１２を設けた理由は次のとおりである。すなわち、非接触伝送デバイス３で非接触通信を行う場合、第２の巻線部３０は非接触通信と無関係な導体部であり、第２の巻線部３０による電磁波の干渉により非接触通信の通信距離が短くなるという問題がある。そこで、突起部１２を設けると、非接触通信時の第２の巻線部３０による干渉を低減でき、突起部１２を設けない場合と比較して非接触通信の通信距離を長くすることができる。
【００３４】
以下、非接触伝送デバイス及びバッテリを一体化したバッテリユニットの実施の形態について説明する。
【００３５】
図９（Ａ）は、本発明の実施の形態４に係るバッテリユニット５を小型モバイル機器本体８に取り付ける場合の模式的分解図である。図９（Ｂ）は、比較例であって、ＮＦＣと非接触給電の各コイルを別々にして携帯電話に搭載する場合の模式的分解図である。なお、小型モバイル機器は、図示の例では携帯電話であるが、スマートフォンやデジタルカメラ、携帯ゲーム機、携帯音楽プレイヤ等の小型モバイル機器であってもよい。
【００３６】
図９（Ａ）に示すように、バッテリユニット５は、小型モバイル機器のバッテリ７の表面（小型モバイル機器本体８とは反対側の面）に、非接触伝送デバイス６を接着ないし粘着により一体化したものである。非接触伝送デバイス６とバッテリ７は当初から一体に形成されてもよい。非接触伝送デバイス６は、実施の形態１から３のいずれかで説明したものを用いる。非接触伝送デバイス６の磁性体１０（図１等）は、コイル搭載面と反対側の面がバッテリ７側になる配置である。２次電池であるバッテリ７は、アルミ等の金属ケーシングで表面が覆われている。バッテリユニット５は、小型モバイル機器本体８に取り付けられた状態でリッド９（バッテリケース）によって覆われる。リッド９は、小型モバイル機器本体８に対して着脱自在に取り付けられる。
【００３７】
非接触伝送デバイス６と小型モバイル機器本体８との電気的接続の方法の例を以下に説明する。なお、非接触伝送デバイス６は、実施の形態１等で説明したように３端子構造（図１等に示す共通端子１０１、非接触通信用端子１０２及び非接触給電用端子１０３の３端子構造）であるが、図１０以降においては便宜上、端子２０１〜２０４を備える４端子構造（図１等に示す共通端子１０１をＮＦＣ用と非接触給電用に２分割し、非接触通信用端子１０２及び非接触給電用端子１０３と合わせて４つの端子２０１〜２０４とした構造）として示す。端子２０１〜２０４の接続先についても同様である。
【００３８】
図１０は、非接触伝送デバイス６が小型モバイル機器本体８に直接電気的に接続される場合のバッテリユニット５と小型モバイル機器本体８の概略ブロック図である。非接触伝送デバイス６と小型モバイル機器本体８との電気的接合は、給電及び通信のどちらも小型モバイル機器本体８側に専用端子８０１〜８０４を既存の電源端子８ａとは別に設けて非接触伝送デバイス６の端子２０１〜２０４と直接接合する。給電系は小型モバイル機器本体８内の過充電防止回路８１等を経由してバッテリ７に給電し、信号系は小型モバイル機器本体８内へ信号を伝送してＲＦＩＤ信号処理回路８２にて信号処理を行う。なお、バッテリ７と小型モバイル機器本体８との接続は、既存の電源端子７ａ,８ａの相互接続によって成される。
【００３９】
図１１は、バッテリ７が非接触伝送デバイスの増設に対応している場合のバッテリユニット５と小型モバイル機器本体８の概略ブロック図である。バッテリ７は、非接触伝送デバイス６との接点となる端子７０１〜７０４を有するとともに、小型モバイル機器本体８との接点となる端子７１１〜７１４を既存の電源端子７ａとは別に有する。非接触伝送デバイス６とバッテリ７とを一体化する際に、端子２０１〜２０４と端子７０１〜７０４とを電気的に接続させる。この場合、バッテリユニット５を小型モバイル機器本体８の所定位置に取り付けることで、端子７１１〜７１４が小型モバイル機器本体８側の専用端子８０１〜８０４に接続され、給電及び通信のどちらの電気的接続も完了できる。図１１におけるその他の点は図１０と同様である。
【００４０】
図１２は、バッテリユニット５が樹脂等のパッケージ５ａに覆われて一体化されている場合のバッテリユニット５と小型モバイル機器本体８の概略ブロック図である。非接触伝送デバイス６の配線はパッケージ５ａの内部にあり、当該配線と導通する接点である端子５０１〜５０４がパッケージ５ａの表面に露出して設けられる。この場合も、バッテリユニット５を小型モバイル機器本体８の所定位置に取り付けることで、端子５０１〜５０４が小型モバイル機器本体８側の専用端子８０１〜８０４に接続され、給電及び通信のどちらの電気的接続も完了できる。図１２におけるその他の点は図１０と同様である。
【００４１】
図１３は、バッテリユニット５に過充電防止回路５２を内蔵した場合のバッテリユニット５と小型モバイル機器本体８の概略ブロック図である。これによれば、小型モバイル機器本体８を経由せずに非接触伝送デバイス６からバッテリ７に給電可能である。このため、図１２に示す給電用の端子５０３,５０４,８０３,８０４は不要である。図１３におけるその他の点は図１２と同様である。
【００４２】
図１４は、信号混合分離回路を用いる場合のバッテリユニット５と小型モバイル機器本体８の概略ブロック図である。信号混合分離回路５３,８３は、バッテリユニット５及び小型モバイル機器本体８にそれぞれ設けられる。信号混合分離回路５３,８３を用いることにより電源系の接続と信号系の接続を共用すれば、既存の電源端子に加えての端子の増設は必要ない。すなわち、図１３における通信用の端子５０１,５０２,８０１,８０２は不要である。図１４におけるその他の点は図１３と同様である。
【００４３】
以下、非接触伝送デバイスをバッテリケース用のリッド９の背面（内側の面）に一体化したバッテリリッドユニットの実施の形態について説明する。
【００４４】
図１５は、本発明の実施の形態５に係るバッテリリッドユニットと小型モバイル機器本体８の概略ブロック図である。非接触伝送デバイス６は、実施の形態１から３のいずれかで説明したものを用いる。通常のリッドには接点が無いので、専用の端子９０１〜９０４を新たに設け、小型モバイル機器本体８側の専用端子８０１〜８０４に接続する。図１５におけるその他の点は、図１０と同様である。
【００４５】
以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。
【００４６】
非接触伝送デバイスにおいて、磁性体１０は、フェライト焼成物に替えて、金属圧粉磁心であってもよい。磁性体１０の凸部１１（コイルコアとして作用）は無くてもよい。第１の巻線部２０及び第２の巻線部３０は同心配置に限定されない。第１の巻線部２０及び第２の巻線部３０は角形形状であるとスペース効率がよいが、円形や長円形を始め、その他の形状としてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１,２ 非接触伝送デバイス
５ バッテリユニット
７ バッテリ
８ 小型モバイル機器本体
９ リッド
１０ 磁性体
１１ 凸部
２０ 第１の巻線部
３０ 第２の巻線部
１０１ 共通端子
１０２ 非接触通信用端子
１０３ 非接触給電用端子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の磁性体と、前記磁性体の一方の面に設けられたコイルとを備え、
前記コイルは、第１及び第２の巻線部と、第１から第３の端子部とを有し、
前記第１の巻線部の両端がそれぞれ前記第１及び第２の端子部に引き出され、
前記第２の巻線部の両端がそれぞれ前記第２及び第３の端子部に引き出され、
前記第１の巻線部を非接触通信用コイルとして利用し、前記第１及び第２の巻線部を合わせて非接触給電用コイルとして利用する、非接触伝送デバイス。
【請求項２】
前記第１の端子部が共通端子であり、前記第２の端子部が非接触通信用端子であり、前記第３の端子部が非接触給電用端子である、請求項１に記載の非接触伝送デバイス。
【請求項３】
前記第２の端子部と前記第２の巻線部との間にスイッチが設けられている請求項１又は２に記載の非接触伝送デバイス。
【請求項４】
前記第１及び第２の巻線部は、１本分の線径の厚みとなるように前記磁性体の一方の面上で平面的に周回する、請求項１から３のいずれか一項に記載の非接触伝送デバイス。
【請求項５】
前記第１の巻線部が前記第２の巻線部の外側に位置する請求項１から４のいずれか一項に記載の非接触伝送デバイス。
【請求項６】
前記磁性体は、前記第１の巻線部と前記第２の巻線部との間のリング状の領域において前記一方の面から立ち上がる凸部を有する、請求項１から５のいずれか一項に記載の非接触伝送デバイス。
【請求項７】
前記磁性体は、前記第１及び第２の巻線部の内側において前記一方の面から立ち上がる凸部を有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の非接触伝送デバイス。
【請求項８】
前記第１及び第２の巻線部が実質的に角形形状である請求項１から７のいずれか一項に記載の非接触伝送デバイス。
【請求項９】
前記第１及び第２の巻線部が実質的に同心配置である請求項１から８のいずれか一項に記載の非接触伝送デバイス。
【請求項１０】
前記磁性体の、比透磁率μrの実部をμ'、比透磁率μrの虚部をμ''、tanδ＝μ''／μ'としたとき、室温かつ１４ＭＨｚ以下の周波数において、
２０≦μ'≦５００、
μ''≦２００、かつ
tanδ≦１.０
であり、さらに、
前記磁性体の飽和磁束密度をＢｍとしたとき、室温かつ磁界の強さ１.６ｋＡ／ｍにおいて、Ｂｍ＞３３０ｍＴである、請求項１から９のいずれか一項に記載の非接触伝送デバイス。
【請求項１】
平板状の磁性体と、前記磁性体の一方の面に設けられたコイルとを備え、
前記コイルは、第１及び第２の巻線部と、第１から第３の端子部とを有し、
前記第１の巻線部の両端がそれぞれ前記第１及び第２の端子部に引き出され、
前記第２の巻線部の両端がそれぞれ前記第２及び第３の端子部に引き出され、
前記第１の巻線部を非接触通信用コイルとして利用し、前記第１及び第２の巻線部を合わせて非接触給電用コイルとして利用する、非接触伝送デバイス。
【請求項２】
前記第１の端子部が共通端子であり、前記第２の端子部が非接触通信用端子であり、前記第３の端子部が非接触給電用端子である、請求項１に記載の非接触伝送デバイス。
【請求項３】
前記第２の端子部と前記第２の巻線部との間にスイッチが設けられている請求項１又は２に記載の非接触伝送デバイス。
【請求項４】
前記第１及び第２の巻線部は、１本分の線径の厚みとなるように前記磁性体の一方の面上で平面的に周回する、請求項１から３のいずれか一項に記載の非接触伝送デバイス。
【請求項５】
前記第１の巻線部が前記第２の巻線部の外側に位置する請求項１から４のいずれか一項に記載の非接触伝送デバイス。
【請求項６】
前記磁性体は、前記第１の巻線部と前記第２の巻線部との間のリング状の領域において前記一方の面から立ち上がる凸部を有する、請求項１から５のいずれか一項に記載の非接触伝送デバイス。
【請求項７】
前記磁性体は、前記第１及び第２の巻線部の内側において前記一方の面から立ち上がる凸部を有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の非接触伝送デバイス。
【請求項８】
前記第１及び第２の巻線部が実質的に角形形状である請求項１から７のいずれか一項に記載の非接触伝送デバイス。
【請求項９】
前記第１及び第２の巻線部が実質的に同心配置である請求項１から８のいずれか一項に記載の非接触伝送デバイス。
【請求項１０】
前記磁性体の、比透磁率μrの実部をμ'、比透磁率μrの虚部をμ''、tanδ＝μ''／μ'としたとき、室温かつ１４ＭＨｚ以下の周波数において、
２０≦μ'≦５００、
μ''≦２００、かつ
tanδ≦１.０
であり、さらに、
前記磁性体の飽和磁束密度をＢｍとしたとき、室温かつ磁界の強さ１.６ｋＡ／ｍにおいて、Ｂｍ＞３３０ｍＴである、請求項１から９のいずれか一項に記載の非接触伝送デバイス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−９３４２９（Ｐ２０１３−９３４２９Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３４２７２（Ｐ２０１１−２３４２７２）
【出願日】平成２３年１０月２５日（２０１１．１０．２５）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２５日（２０１１．１０．２５）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]