(57)【要約】      （修正有）【課題】通信装置の向きが回転しても近接無線通信と非接触電力伝送の両方を使用可能とする。【解決手段】非接触電力伝送コイル２２０と、前記非接触電力伝送コイルと同軸で形成された近接無線通信アンテナ２１０と、前記非接触電力伝送コイルへの電力伝送を制御する電力伝送制御部と、前記近接無線通信アンテナへの信号を制御する通信制御部と、を備える情報通信装置が提供される。【選択図】図５
2014096612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非接触電力伝送コイルと、
前記非接触電力伝送コイルと同軸で形成された近接無線通信アンテナと、
を備えるアンテナモジュール。
【請求項２】
前記近接無線通信アンテナは、電磁界結合を行うカプラで構成された、請求項１に記載のアンテナモジュール。
【請求項３】
前記カプラは、リング状又は多角形の環状形状を有する、請求項２に記載のアンテナモジュール。
【請求項４】
前記カプラは、前記リング状又は多角形の環状形状の中心を通る直線と前記カプラとの交点に配置された複数点にて、給電線路より同位相で給電される、請求項３に記載のアンテナモジュール。
【請求項５】
前記カプラは、少なくとも一つ以上のスリットを有する、請求項３に記載のアンテナモジュール。
【請求項６】
前記カプラは、前記非接触電力伝送コイルの外周側に形成される、請求項３に記載のアンテナモジュール。
【請求項７】
前記近接無線通信アンテナは、第１近接無線通信アンテナと第２近接無線通信アンテナとを含み、
前記非接触電力伝送コイルは、第１非接触電力伝送コイルと第２非接触電力伝送コイルとを含む、請求項１に記載のアンテナモジュール。
【請求項８】
前記非接触電力伝送コイル及び前記近接無線通信アンテナの軸中心に形成された回転軸をさらに備える、請求項７に記載のアンテナモジュール。
【請求項９】
前記回転軸は、非金属である、請求項８に記載のアンテナモジュール。
【請求項１０】
前記第１近接無線通信アンテナと前記第１非接触電力伝送コイル、及び前記第２近接無線通信アンテナと前記第２非接触電力伝送コイルは、それぞれ同一平面上に形成される、請求項８に記載のアンテナモジュール。
【請求項１１】
前記第１近接無線通信アンテナ、前記第１非接触電力伝送コイル、前記第２近接無線通信アンテナ、及び前記第２非接触電力伝送コイルは、それぞれ異なる平面上に形成される、請求項８に記載のアンテナモジュール。
【請求項１２】
前記第１近接無線通信アンテナ及び前記第２近接無線通信アンテナと、前記第１非接触電力伝送コイル及び前記第２非接触電力伝送コイルとの間に磁性体シートをさらに備える、請求項１１に記載のアンテナモジュール。
【請求項１３】
前記第１近接無線通信アンテナは、リング状又は多角形の環状形状を有するカプラで構成され、前記第２近接無線通信アンテナは、前記回転軸より前記カプラの半径だけ離れた位置に少なくとも一つ以上の非環状形状で形成される、請求項８に記載のアンテナモジュール。
【請求項１４】
非接触電力伝送コイルと、
前記非接触電力伝送コイルと同軸で形成された近接無線通信アンテナと、
前記非接触電力伝送コイルへの電力伝送を制御する電力伝送制御部と、
前記近接無線通信アンテナへの信号を制御する通信制御部と、
を備える情報通信装置。
【請求項１５】
非接触電力伝送及び近接無線通信を同時又は時分割で行うようタイミングを制御するタイミング制御部をさらに備える、請求項１４に記載の情報通信装置。
【請求項１６】
第１非接触電力伝送コイル、
前記第１非接触電力伝送コイルと同軸で形成された第１近接無線通信アンテナ、
前記第１非接触電力伝送コイルへの給電を制御する送電制御部、
前記第１近接無線通信アンテナへの通信を制御する第１通信制御部、
を備える第１情報通信装置と、
前記第１非接触電力伝送コイルに対応する第２非接触電力伝送コイル、
前記第２非接触電力伝送コイルと同軸で形成され、前記第１近接無線通信アンテナに対応する第２近接無線通信アンテナ、
前記第２非接触電力伝送コイルからの受電を制御する受電制御部、
前記第２近接無線通信アンテナへの通信を制御する第２通信制御部、
を備える第２情報通信装置と、
からなる情報通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、アンテナモジュール、情報通信装置及び情報通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、非接触型ＩＣカードやＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）などの非接触の近接無線通信を行う通信装置が普及している。この近接無線通信の方法としては、例えば、アンテナコイルによる交流磁界を利用した磁界結合を用いたものや、板状の電極をアンテナとする電界結合を用いたものなどが知られている。
【０００３】
また、特許文献１には、複数の通信系統を用いて送受信することが可能となるように、一つのアンテナモジュールに複数のアンテナやコイルを組み込むことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１７１０７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、データ通信ではなく電力伝送を非接触で行う非接触電力伝送も知られている。一般に非接触電力伝送は、受電装置と送電装置の両方にコイルを設け、電磁誘導や磁界共鳴などを利用することにより行われる。
【０００６】
さらに、非接触電力伝送コイルと近接無線通信アンテナとを一つの通信装置に備えることにより、非接触電力伝送及び近接無線通信の両方を行うことができる通信装置等の電子機器が知られている。
【０００７】
しかし、従来の通信装置において、非接触電力伝送コイルと近接無線通信アンテナは別個に配置されていた。したがって、非接触電力伝送及び近接無線通信の両方が使用可能になるためには、ユーザは非接触電力伝送コイル及び近接無線通信アンテナの両方について、位置合わせをする必要があった。
【０００８】
そのため、送信側又は受信側で位置合わせ後に通信装置の位置がずれたり、向きが回転したりした場合、非接触電力伝送及び近接無線通信のどちらか一方、又は両方が使用不可能となっていた。
【０００９】
そこで、本開示では、送信側又は受信側の通信装置の向きが回転しても近接無線通信と非接触電力伝送の両方を使用することが可能な、新規かつ改良されたアンテナモジュール、情報通信装置及び情報通信システムを提案する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示によれば、非接触電力伝送コイルと、前記非接触電力伝送コイルと同軸で形成された近接無線通信アンテナと、を備えるアンテナモジュールが提供される。
【００１１】
また、本開示によれば、非接触電力伝送コイルと、前記非接触電力伝送コイルと同軸で形成された近接無線通信アンテナと、前記非接触電力伝送コイルへの電力伝送を制御する電力伝送制御部と、前記近接無線通信アンテナへの信号を制御する通信制御部と、を備える情報通信装置が提供される。
【００１２】
また、本開示によれば、第１非接触電力伝送コイル、前記第１非接触電力伝送コイルと同軸で形成された第１近接無線通信アンテナ、前記第１非接触電力伝送コイルへの給電を制御する送電制御部、前記第１近接無線通信アンテナへの通信を制御する第１通信制御部、を備える第１情報通信装置と、前記第１非接触電力伝送コイルに対応する第２非接触電力伝送コイル、前記第２非接触電力伝送コイルと同軸で形成され、前記第１近接無線通信アンテナに対応する第２近接無線通信アンテナ、前記第２非接触電力伝送コイルからの受電を制御する受電制御部、前記第２近接無線通信アンテナへの通信を制御する第２通信制御部、を備える第２情報通信装置と、からなる情報通信システムが提供される。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように本開示によれば、送信側又は受信側の通信装置の向きが回転しても近接無線通信と非接触電力伝送の両方を使用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本開示の第１の実施形態に係るアンテナモジュールを含む情報通信装置の使用例を示した概略図である。
【図２】同実施形態に係るアンテナモジュールを含む情報通信装置の内部構成を示すブロック図である。
【図３Ａ】比較例のアンテナモジュールが有する近接無線通信アンテナの具体例を示した説明図である。
【図３Ｂ】比較例のアンテナモジュールが有する近接無線通信アンテナの他の具体例を示した説明図である。
【図４】比較例のアンテナモジュールにおける送受信の様態を示した説明図である。
【図５】同実施形態に係るアンテナモジュールの構造を説明する上面図及び断面図である。
【図６】同実施形態に係るアンテナモジュールが有する近接無線通信アンテナの構造を示す斜視図である。
【図７】同実施形態に係るアンテナモジュールが有する近接無線通信アンテナの第１の変形例を示す上面図である。
【図８】同実施形態に係るアンテナモジュールが有する近接無線通信アンテナの第２の変形例を示す上面図である。
【図９】本開示の第２の実施形態に係るアンテナモジュールを含む撮像装置の具体例を示した説明図である。
【図１０】同実施形態に係るアンテナモジュールを含む撮像装置の内部構成を示したブロック図である。
【図１１】同実施形態に係るアンテナモジュールの構造を説明する上面図及び断面図である。
【図１２】同実施形態に係るアンテナモジュールの変形例１の構成を説明する断面図である。
【図１３】同実施形態に係るアンテナモジュールの変形例２の構成を説明する断面図である。
【図１４】同実施形態に係るアンテナモジュールの変形例３の構成を説明する断面図である。
【図１５】同実施形態に係るアンテナモジュールの変形例４の構成を説明する断面図である。
【図１６】同実施形態に係るアンテナモジュールの変形例５の構成を説明する断面図である。
【図１７】同実施形態に係るアンテナモジュールの変形例６の構成を説明する断面図である。
【図１８】同実施形態に係るアンテナモジュールの変形例７の構成を説明する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照しながら、本開示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。
【００１６】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．第１の実施の形態
１．１．第１の実施形態に係るアンテナモジュールを含む情報通信装置の全体構成
１．２．比較例のアンテナモジュールの構成
１．３．第１の実施形態に係るアンテナモジュールの構成
１．４．第１の実施形態に係るアンテナモジュールの変形例
２．第２の実施形態
２．１．第２の実施形態の概略
２．２．第２の実施形態に係るアンテナモジュールを含む撮像装置の全体構成
２．３．第２の実施形態に係るアンテナモジュールの構成
２．４．第２の実施形態に係るアンテナモジュールの変形例
２．４．１．変形例１
２．４．２．変形例２
２．４．３．変形例３
２．４．４．変形例４
２．４．５．変形例１〜４の総括
２．４．６．変形例５
２．４．７．変形例６
２．４．８．変形例７
３．まとめ
【００１７】
＜１．第１の実施形態＞
［１．１．第１の実施形態に係るアンテナモジュールを含む情報通信装置の全体構成］
まず、本開示の第１の実施形態に係るアンテナモジュールを含む情報通信装置２の全体構成について図１及び図２を参照して説明する。
【００１８】
図１は、本開示の第１の実施形態に係るアンテナモジュールを含む情報通信装置２の使用例を示した概略図である。図１に示すように、アンテナモジュールを含む情報通信装置２は、電子計算機１に接続されたクレードル３上に載置されている。
【００１９】
情報通信装置２は、第１の実施形態に係るアンテナモジュールを有する情報処理装置である。情報通信装置２は、例えば、携帯端末、携帯電話、スマートフォンなどであってもよい。情報通信装置２は、第１の実施形態に係るアンテナモジュールにより、クレードル３との間で同時に近接無線通信及び非接触電力伝送を行うことができる。情報通信装置２は、クレードル３上に載置されることによりクレードル３との間で大容量データ通信を行ったり、充電を行ったりすることができる。
【００２０】
クレードル３は、情報通信装置２と同様に、第１の実施形態に係るアンテナモジュールを有し、情報通信装置２との間で近接無線通信及び非接触電力伝送を行う。クレードル３は、情報通信装置２のアンテナモジュールに対応するアンテナモジュールを備え、情報通信装置２を載置する載置面を備え、電子計算機１に接続されている。
【００２１】
電子計算機１は、クレードル３と接続され、情報通信装置２とのデータ通信や情報通信装置２への充電を制御する。電子計算機１は、汎用のコンピュータであってもよく、クレードル３と一体化された専用の情報処理装置であってもよい。電子計算機１が汎用のコンピュータで構成される場合、電子計算機１はＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）などによってクレードル３と接続されてもよい。
【００２２】
なお、上記では、クレードル３は電子計算機１に接続されるとして説明したが、クレードル３は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）などを介して直接ネットワークに接続されていてもよい。係る場合、クレードル３は、該ネットワークを介してサーバ等とデータ通信を行う。
【００２３】
以上、説明したように第１の実施形態に係るアンテナモジュールを有する情報通信装置２は、対応するアンテナモジュールを有するクレードル３の所定の位置に載置されることにより、大容量データ通信及び電力伝送による充電などを同時に行うことが可能である。
【００２４】
なお、本開示に係る技術は、上記の情報通信装置２とクレードル３との間で近接無線通信及び非接触電力伝送を行う例のみに限定されるものではない。例えば、本開示に係る技術は、複数の情報通信装置２の間で近接無線通信及び非接触電力伝送を行う場合にも適用可能である。
【００２５】
引き続き、図２を参照して、第１の実施形態に係るアンテナモジュールを含む情報通信装置２の内部構成について説明する。図２は、第１の実施形態に係るアンテナモジュールを含む情報通信装置２の内部構成を示すブロック図である。
【００２６】
図２に示すように、情報通信装置２は、近接無線通信アンテナ２１０と非接触電力伝送コイル２２０を有するアンテナモジュール２０と、通信制御部２５０と、タイミング制御部２５２と、電力伝送制御部２５４と、主制御部２５６と、記憶部２５８と、表示部２６０と、音声出力部２６２と、を備える。
【００２７】
近接無線通信アンテナ２１０は、アンテナモジュール２０内に備えられ、近接無線通信を行う。近接無線通信技術としては、例えば、誘導電界の結合作用を利用して信号を転送する「ＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔ（登録商標）」や電磁誘導方式のＮＦＣ（Ｎｅａｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｃｏｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）などを使用することができる。このような通信技術は、高周波信号の処理を行う通信回路と、結合用電極と、結合用電極に高周波信号を供給する共振回路によって実現される。本明細書では、結合用電極、又は結合用電極と共振回路を含んだ部品のことを、「カプラ」と呼ぶ。なお、カプラは、さらにグランドを備えていてもよい。係る場合、結合用電極は、グラウンドに対しある程度の距離を離して配置される。
【００２８】
近接無線通信アンテナ２１０は、上記カプラによって構成され、近接無線通信を行うことができる。カプラは近距離では高いゲインを得ることができるが、離れると急激にゲインが減衰する特徴を持つため、他の無線通信との干渉が起きにくく、近接無線通信に好適に用いることができる。例えば、近接無線通信の有効範囲は数センチ以内である。近接無線通信アンテナ２１０を構成する該カプラの構成については、［１．３．第１の実施形態に係るアンテナモジュールの構成］以降で詳細に説明する。
【００２９】
非接触電力伝送コイル２２０は、アンテナモジュール２０内に備えられ、非接触電力伝送を行う。非接触電力伝送は、例えば、受電する装置と給電する装置の両方にコイルを設け、該コイル間の電磁誘導や磁界共鳴などを利用することにより行われる。
【００３０】
通信制御部２５０は、近接無線通信アンテナ２１０を介した通信を制御する。具体的には、通信制御部２５０は、通信されるデータ及び通信時の設定などを制御する。また、電力伝送制御部２５４は、非接触電力伝送コイル２２０を介した電力伝送を制御する。具体的には、電力伝送に関する設定などを制御する。
【００３１】
タイミング制御部２５２は、通信制御部２５０及び電力伝送制御部２５４と接続され、近接無線通信及び非接触電力伝送を行うタイミングを制御する。具体的には、タイミング制御部２５２は、近接無線通信及び非接触電力伝送が同時又は時分割で行われるように、通信制御部２５０及び電力伝送制御部２５４に、通信及び電力伝送の開始と終了のタイミングを通知する。ここで、タイミング制御部２５２により、近接無線通信及び非接触電力伝送が時分割で行われた場合には、近接無線通信及び非接触電力伝送のそれぞれが互いに干渉することを防止することができる。
【００３２】
主制御部２５６は、情報通信装置２の各構成の動作及び設定を制御する。具体的には、主制御部２５６は、通信制御部２５０、タイミング制御部２５２、及び電力伝送制御部２５４を制御し、近接無線通信及び非接触電力伝送に係る動作全体を制御する。また、主制御部２５６は、記憶部２５８、表示部２６０、及び音声出力部２６２を制御し、情報通信装置２の近接無線通信及び非接触電力伝送以外の動作についても制御を行う。
【００３３】
ここで、通信制御部２５０、電力伝送制御部２５４、タイミング制御部２５２及び主制御部２５６は、例えば、制御ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）などで実現されてもよく、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｃｅｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）などで構成される演算処理装置などで実現されてもよい。
【００３４】
記憶部２５８は、情報通信装置２の動作に用いられる各種情報、プログラム等を記憶する記憶媒体である。例えば、記憶部２５８は、主制御部２５６が情報通信装置２の各構成を制御するためのプログラムを記憶し、通信制御部２５０、電力伝送制御部２５４及びタイミング制御部２５２が、近接無線通信及び非接触電力伝送を制御するためのプログラムを記憶する。また、記憶部２５８は、近接無線通信アンテナ２１０が送受信するファイルデータ等の通信データを記憶してもよい。なお、記憶部２５８は、フラッシュメモリ（ｆｌａｓｈ  ｍｅｍｏｒｙ）などの不揮発性メモリで実現されてもよく、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）装置のような磁気記録媒体で実現されてもよい。
【００３５】
表示部２６０は、情報通信装置２のユーザに画像で情報を提供するための表示を行う。例えば、表示部２６０は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）装置などで実現される。また、音声出力部２６２は、情報通信装置２のユーザに音声にて情報を提供するための出力を行う。音声出力部２６２は、例えば、スピーカおよびヘッドフォンなどの音声出力装置を含み、音声データ等を音声に変換して出力する。
【００３６】
以上、図１及び図２を参照して、第１の実施形態に係るアンテナモジュール２０を含む情報通信装置２の構成について、詳細に説明した。情報通信装置２は、タイミング制御部２５２を有することにより、近接無線通信及び非接触電力伝送を行うタイミングを同時又は時分割となるように制御することが可能である。したがって、近接無線通信及び非接触電力伝送の干渉を防止したい場合には、タイミングを時分割で制御し、干渉が問題にならない程度であれば効率を優先するためにタイミングを同時にするなど、情報通信装置２が柔軟な動作をすることを可能とする。
【００３７】
［１．２．比較例のアンテナモジュールの構成］
次に、図３Ａ〜図４を参照して、比較例のアンテナモジュールについて、構成を説明する。図３Ａ及び図３Ｂは、比較例のアンテナモジュールが有する近接無線通信アンテナの具体例を示した説明図である。図３Ａ及び図３Ｂに示すように、比較例のアンテナモジュールが有する近接無線通信アンテナは、誘電体基板４００と、給電線路４３０と、カプラ素子４１５（すなわち、カプラ素子４１５ａ又は４１５ｂ）と、を備える。
【００３８】
誘電体基板４００は、例えば、樹脂基板、樹脂フィルム、セラミックス基板で形成される。誘電体基板４００は、一方の面に給電線路４３０及びカプラ素子４１５を備え、反対側の他方の面にグランドを備える。給電線路４３０は、カプラ素子４１５と柱状の導体で接続されている。
【００３９】
ここで、カプラは電磁波の縦波成分を利用して情報を伝達するため、カプラの発する電磁波が横波成分の大きい偏波とならないよう、給電線路４３０はカプラ素子４１５の中心の一点で接続されることが望ましい。また、カプラ素子４１５は矩形又は円形の平板状電極で形成されている。カプラ素子４１５の平板電極形状が、矩形である具体例が図３Ａのカプラ素子４１５ａであり、円形で形成された具体例が図３Ｂのカプラ素子４１５ｂである。
【００４０】
図４は、比較例のアンテナモジュールにおける送受信の様態の具体例を示した説明図である。図４に示すように、比較例のアンテナモジュール４０２は、それぞれアンテナモジュール４０２上に配置された近接無線通信アンテナ４１２及び非接触電力伝送コイル４２２を備える。また、送受信相手であるアンテナモジュール４０２’も、それぞれ近接無線通信アンテナ４１２’及び非接触電力伝送コイル４２２’を同様に備える。
【００４１】
近接無線通信アンテナ４１２は、上記にて図３Ａ及び図３Ｂを参照して説明した構造を有するため、非接触電力伝送コイル４２２と別個に配置される。係る構造を有するアンテナモジュール４０２及び４０２’間で近接無線通信及び非接触電力伝送を同時に有効とする場合、図４に示すように近接無線通信アンテナ４１２、４１２’同士、及び非接触電力伝送コイル４２２、４２２’同士の位置合わせが必要である。すなわち、アンテナモジュール４０２及び４０２’の両者にて２点の位置合わせが必要であるため、実質的にアンテナモジュール４０２及び４０２’の相対位置関係は固定される。
【００４２】
ここで、アンテナモジュール４０２及び４０２’のいずれかが回転した場合、近接無線通信及び非接触電力伝送のどちらか一方、又は両方が使用不可能となる。したがって、図４に示すような構造を有する比較例のアンテナモジュール４０２では、近接無線通信及び非接触電力伝送の両方を同時に使用可能としながら、アンテナモジュール４０２又は４０２’を回転させることは困難であった。
【００４３】
また、比較例のアンテナモジュール４０２及び４０２’では、それぞれのアンテナモジュールの近接無線通信アンテナ４１２と非接触電力伝送コイル４２２との距離が異なる場合、近接無線通信及び非接触電力伝送の両方を同時に使用可能とすることはできない。特に、異なるアンテナモジュールを有する情報通信装置２間では、近接無線通信アンテナ４１２と非接触電力伝送コイル４２２との距離が異なる可能性が高いため、実質的に近接無線通信及び非接触電力伝送の両方を同時に使用可能とすることは困難であった。
【００４４】
本発明者らは、近接無線通信アンテナと非接触電力伝送コイルとを有するアンテナモジュール等について、鋭意検討を重ねた結果、上記の問題等を解決し、下記で詳述する第１の実施形態に係るアンテナモジュールを想到するに至った。以下、図５〜８を参照して、第１の実施形態に係るアンテナモジュールの構成について、説明する。
【００４５】
［１．３．第１の実施形態に係るアンテナモジュールの構成］
まず、図５を参照して、第１の実施形態に係るアンテナモジュール２０の構成について、説明する。図５は、本開示に係るアンテナモジュール２０の構造を説明する上面図及び断面図である。より具体的には、図５上部は、アンテナモジュール２０の上面図であり、図５下部は、アンテナモジュール２０を上面図中のＡ−Ａ’ラインで切断し、通信及び電力伝送を行う別のアンテナモジュールと相対させた断面図である。
【００４６】
図５上部の上面図に示すように、アンテナモジュール２０は、誘電体基板２００と、近接無線通信アンテナ２１０と、非接触電力伝送コイル２２０と、を備える。また、図５下部の断面図に示すように、近接無線通信アンテナ２１０及び非接触電力伝送コイル２２０は、誘電体基板２００の同一平面上に形成される。
【００４７】
誘電体基板２００は、一方の面に近接無線通信アンテナ２１０と、非接触電力伝送コイル２２０とを備える。また、誘電体基板２００は、一方の面の反対面にグランド（図示せず）が備えられてもよい。誘電体基板２００は、例えば、樹脂基板、樹脂フィルム、セラミックス基板などで形成される。
【００４８】
非接触電力伝送コイル２２０は、リッツ線やメッキ線などで形成されたコイルとして形成される。本開示において、非接触電力伝送コイル２２０の構造は特に限定されず、多様な形態を採用することができる。例えば、非接触電力伝送コイル２２０の巻き数や巻く方向などは、最適となるように適宜設定することが可能であり、また、所定の規格に合わせて設定してもよい。
【００４９】
近接無線通信アンテナ２１０は、電磁界結合を行うリング状又は多角形の環状形状のカプラとして形成される。また、近接無線通信アンテナ２１０は、非接触電力伝送コイル２２０の外周側に、非接触電力伝送コイル２２０と同軸となるように形成される。
【００５０】
図５下部の断面図を参照すれば、アンテナモジュール２０は、相対するアンテナモジュールと互いの中心を合わせることにより、近接無線通信アンテナ２１０及び２１０’、非接触電力伝送コイル２２０及び２２０’の両者の位置合わせが完了することがわかる。
【００５１】
また、近接無線通信アンテナ２１０及び非接触電力伝送コイル２２０のどちらも軸中心に対して形状が等方的である。したがって、アンテナモジュール２０が該軸中心を中心として回転しても位置関係が変わらないので、近接無線通信アンテナ２１０及び２１０’との間、非接触電力伝送コイル２２０及び２２０’との間で近接無線通信及び非接触電力伝送が可能である。
【００５２】
なお、図５上部の上面図の実施形態では、アンテナモジュール２０は、グランドを備えない構成としたが、本開示の技術は係る例に限定されない。例えば、アンテナモジュール２０は、グランドを備えていてもよい。係る場合、グランドは、誘電体基板２００の近接無線通信アンテナ２１０が形成された一面と反対に位置する他面に形成される。
【００５３】
また、本開示の技術は上記の実施形態に限定されない。例えば、アンテナモジュール２０は、近接無線通信アンテナ２１０及び非接触電力伝送コイル２２０と誘電体基板２００との間に磁性体シートをさらに備えていてもよい。磁性体シートは、例えば、磁性体である金属とポリマーを混合して形成されたシートなどであり、高い透磁率により近接無線通信アンテナ２１０及び非接触電力伝送コイル２２０が発生させる磁場を吸収する。これにより、磁性体シートは、アンテナモジュール２０が設置された装置内部の基板などの金属が該磁場の電磁誘導によって生じる渦電流にて発熱することを抑止することができる。
【００５４】
以上説明したように、本開示に係るアンテナモジュール２０は、近接無線通信アンテナ２１０と非接触電力伝送コイル２２０を同軸となるように形成されている。そのため、非接触電力伝送コイル２２０の中心位置が合っていれば、アンテナモジュール２０が回転しても近接無線通信及び非接触電力伝送の両方を使用可能である。また、アンテナモジュール同士の位置合わせにおいて、非接触電力伝送コイル２２０の中心の１点のみの位置合わせで、近接無線通信アンテナ２１０及び２１０’、非接触電力伝送コイル２２０及び２２０’の両方の位置合わせを行うことが可能である。
【００５５】
さらに、近接無線通信アンテナ２１０と非接触電力伝送コイル２２０の中心が一致しているため、異なるアンテナモジュールを有する情報通信装置２同士で近接無線通信アンテナ２１０と非接触電力伝送コイル２２０の中心間の距離が一致しない可能性を排除できる。
【００５６】
また、近接無線通信アンテナ２１０が非接触電力伝送コイル２２０の外周側に形成されていてもよい。係る構造により、非接触電力伝送コイル２２０は、どのような形状も取り得ることができ、設計の自由度が増す。特に、非接触電力伝送コイル２２０が所定の国内又は国際規格により決められた形状にせざるを得ない場合であっても、第１の実施形態に係るアンテナモジュールであれば、容易に設計することが可能である。ここで、上記の実施形態では、近接無線通信アンテナ２１０が非接触電力伝送コイル２２０の外周側に形成されるとしたが、本開示の技術は係る例に限定されない。例えば、近接無線通信アンテナ２１０が非接触電力伝送コイル２２０の内周側にあってもよい。
【００５７】
ここで、アンテナモジュール２０同士の非接触電力伝送コイル２２０の中心位置合わせには、公知のムービングコイル方式等を用いてもよい。第１の実施形態に係るアンテナモジュール２０は、非接触電力伝送コイル２２０の中心の位置合わせが行われると、アンテナモジュール２０の角度に関わらず、自ずと近接無線通信アンテナ２１０も位置合わせされる。したがって、ムービングコイル方式を用いた場合、第１の実施形態に係るアンテナモジュール２０は、非接触電力伝送に加えて近接無線通信も、自動で位置合わせすることができるため、利便性が高くなる。
【００５８】
引き続き、図６を参照して、第１の実施形態に係るアンテナモジュール２０が有する近接無線通信アンテナ２１０の構成について、さらに説明を行う。図６は、第１の実施形態に係る近接無線通信アンテナ２１０の構造を示す斜視図である。ここで、図６においては、非接触電力伝送コイル２２０は図面の明確化のために省略し、近接無線通信アンテナ２１０に係る構成のみを図示している。
【００５９】
図６に示すように、アンテナモジュール２０が有する近接無線通信アンテナ２１０は、電磁界結合を行うリング状又は多角形の環状形状のカプラとして形成され、誘電体基板２００上に、給電線路２３０と、カプラ素子２１５と、を備える。誘電体基板２００については、比較例の近接無線通信アンテナと実質的に同様であるので、ここでの詳細な説明は省略する。ここでは、本開示に係る近接無線通信アンテナ２１０であるカプラの特徴的な構成について、説明を行う。
【００６０】
カプラ素子２１５はリング状又は多角形の環状形状であり、分岐を有する給電線路２３０より２点の接続点Ｐ１２及びＰ１４より柱状の導体にて給電される。ここで、Ｐ１２及びＰ１４は、Ｐ１２及びＰ１４を結ぶ直線がカプラ素子２１５の中心を通るように設定され、また、カプラ素子２１５は、Ｐ１２及びＰ１４にて給電線路２３０より同位相で給電される。係る構成により、カプラ素子２１５は、通常のアンテナとしては使用できないものの、近接無線通信アンテナとして使用することができるようになっている。また、係る構成により、カプラ素子２１５は、近接無線通信を行っていないときの入力整合が不整合となるので、不要輻射を抑えることができる。なお、カプラ素子２１５は、近接無線通信アンテナとして用いることが可能であれば、給電点の位置及び給電される位相は上記の実施形態に限定されない。カプラ素子２１５は、給電位置を適切に設定することにより、同位相で給電しなくとも近接無線通信アンテナとしての機能を備えることが可能である。
【００６１】
さらに、給電線路２３０の長さを通信周波数の波長の１／４の倍数の長さとなるようにしてもよい。給電線路２３０が係る長さである場合、近接無線通信の帯域をより広げることができる。
【００６２】
[１．４．第１の実施形態に係るアンテナモジュールの変形例]
以上にて、第１の実施形態に係る近接無線通信アンテナ２１０の特徴的な構成について説明した。次に、図７及び図８を参照して、該近接無線通信アンテナの変形例について、説明を行う。図７及び図８は、同実施形態に係る近接無線通信アンテナ２１０の第１及び第２の変形例を示す上面図である。ここで、図７及び８においては、非接触電力伝送コイル２２０は明確化のために省略し、近接無線通信アンテナ２１０に係る構成のみを図示している。
【００６３】
図７に示すように、近接無線通信アンテナ２１０の第１の変形例では、給電線路２３０ａの形状が図６で示した給電線路２３０の形状と異なるように形成される。具体的には、給電線路２３０ａの形状が、非対称な形状となっており、カプラ素子２１５は、接続点Ｐ２２及びＰ２４にて、給電線路２３０ａより給電される。
【００６４】
係る変形例でも、Ｐ２２及びＰ２４は、Ｐ２２及びＰ２４を結んだ直線がカプラ素子２１５の中心点Ｐ２０を通るように設定される。また、Ｐ２２及びＰ２４までの給電線路２３０ａの距離である「Ｌ１＋Ｌ２」及び「Ｒ１＋Ｒ２」が等しくなるように給電線路２３０ａが設計されることにより、カプラ素子２１５に同位相で給電されている。すなわち、図７に示すような変形例であっても、本開示の技術思想は実現可能であり、本開示の技術的範囲に含まれることがわかる。また、上述したようにカプラ素子２１５は、さらに給電位置を適切に設定することにより、同位相で給電しなくとも近接無線通信アンテナとしての機能を備えることが可能であり、本開示の技術は上記の変形例に限定されず、多様な形態により実現することが可能である。
【００６５】
また、図８に示すように、近接無線通信アンテナ２１０の第２の変形例では、図６で示したカプラ素子２１５の形状とは異なり、カプラ素子２１５ａにスリットが入っている。具体的には、カプラ素子２１５ａの中心に対して対称な位置に、カプラ素子２１５ａを分断するようにスリットが入っている。アンテナモジュール２０では、近接無線通信アンテナ２１０及び非接触電力伝送コイル２２０が同軸で形成されているため、非接触電力伝送による電磁誘導によりカプラ素子２１５上で渦電流が発生し、非接触電力伝送の効率が低下する。しかし、図８に示すように、カプラ素子２１５ａにスリットを入れておくことにより、上述した渦電流の発生を抑制し、非接触電力伝送の効率低下を防止することができる。
【００６６】
ここで、上記では、スリットはカプラ素子２１５ａの中心に対して対称な位置に２カ所形成されたが、本開示は係る例に限定されない。例えば、スリットは、カプラ素子２１５ａの中心に対して対称となるように３カ所以上に入れてもよいし、又は１カ所のみに入れてもよい。
【００６７】
＜２．第２の実施形態＞
［２．１．第２の実施形態の概略］
上記にて、第１の実施形態に係るアンテナモジュール２０について、アンテナモジュール２０を備える情報通信装置２も含めて詳細に説明した。以下では、第２の実施形態に係るアンテナモジュール及び該アンテナモジュールを含む撮像装置について詳細に説明を行う。
【００６８】
第１の実施形態に係るアンテナモジュール２０は、アンテナモジュール２０内にそれぞれ１つの近接無線通信アンテナ２１０及び非接触電力伝送コイル２２０を有し、外部の情報通信装置２又はクレードル３と近接無線通信及び非接触電力伝送を行う。一方、第２の実施形態に係るアンテナモジュールは、アンテナモジュール内にそれぞれ２つ以上の近接無線通信アンテナ及び非接触電力伝送コイルを有し、該アンテナモジュール内で、近接無線通信及び非接触電力伝送を行う。
【００６９】
本開示に係るアンテナモジュールは、送信側又は受信側のアンテナモジュールの向きが回転しても近接無線通信と非接触電力伝送の両方を使用することが可能である。したがって、第２の実施形態に係るアンテナモジュールでは、アンテナモジュール内の一方の近接無線通信アンテナ及び非接触電力伝送コイルに対して、他方の近接無線通信アンテナ及び非接触電力伝送コイルが無限回転することが可能である。
【００７０】
上記のような無限回転を実現する構成としては、金属接点を有するスリップリング等が挙げられる。しかし、スリップリングは、金属接点を有するために、該金属接点の摩耗などにより信頼性が低下し、頻繁に金属接点を交換する必要があった。
【００７１】
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、上記のスリップリング等の問題を解決することが可能な第２の実施形態に係るアンテナモジュールを想到するに至った。以下、図９〜１８を参照して、本開示に係る第２の実施形態について、説明を行う。
【００７２】
以下では、第２の実施形態の実施例として、撮像部が無限回転する撮像装置を例示するが、本開示の第２の実施形態は係る例に限定されない。第２の実施形態は、無限回転を行うすべての装置類に適用可能であり、例えば、無限回転する関節を有するロボットアームやターンテーブルなどにも適用することができる。
【００７３】
［２．２．第２の実施形態を含む撮像装置の全体構成］
まず、図９及び図１０を参照して、第２の実施形態に係るアンテナモジュールを含む撮像装置の全体構成について、説明を行う。図９は、第２の実施形態に係るアンテナモジュールを含む撮像装置５の具体例を示した説明図である。図９に示すように、第２の実施形態に係るアンテナモジュールは、例えば撮像装置５に含まれて実現される。
【００７４】
撮像装置５は、監視カメラ等であって、無限回転を行うことにより設置位置の周囲全周を撮影することが可能な装置である。図９では、撮像装置５は、天井に設置するような形態で図示されているが、係る例に限定されず、床や筐体上に図９とは逆向きで設置されてもよい。
【００７５】
続いて、図１０を参照して、第２の実施形態に係るアンテナモジュールを含む撮像装置５の内部構成について説明を行う。図１０は、第２の実施形態に係るアンテナモジュールを含む撮像装置５の内部構成を示したブロック図である。
【００７６】
図１０に示すように、撮像装置５は、第１近接無線通信アンテナ５１０、第２近接無線通信アンテナ５１２、第１非接触電力伝送コイル５２０及び第２非接触電力伝送コイル５２２を含むアンテナモジュール５０と、第１通信制御部５６０と、送電制御部５６２と、第２通信制御部５６４と、受電制御部５６６と、接続制御部５７０と、外部接続部５７２と、撮像制御部５７４と、撮像部５７６と、を備える。
【００７７】
第１近接無線通信アンテナ５１０及び第２近接無線通信アンテナ５１２は近接無線通信アンテナ２１０と、第１非接触電力伝送コイル５２０及び第２非接触電力伝送コイル５２２は非接触電力伝送コイル２２０と、第１通信制御部５６０及び第２通信制御部５６４は通信制御部２５０と、送電制御部５６２及び受電制御部５６６は電力伝送制御部２５４と実質的に同様であるので、ここでの詳細な説明は省略し、以下では第２の実施形態において特徴的な構成について説明を行う。
【００７８】
アンテナモジュール５０は、第１近接無線通信アンテナ５１０及び第１非接触電力伝送コイル５２０と、該第１近接無線通信アンテナ５１０及び第１非接触電力伝送コイル５２０に対して無限回転が可能な第２近接無線通信アンテナ５１２及び第２非接触電力伝送コイル５２２とを有する。また、第１近接無線通信アンテナ５１０と第２近接無線通信アンテナ５１２との間で近接無線通信が行われ、第１非接触電力伝送コイル５２０と第２非接触電力伝送コイル５２２との間で非接触電力伝送が行われる。ここで、図１０の撮像装置５においては、第１非接触電力伝送コイル５２０が給電側であり、第２非接触電力伝送コイル５２２が受電側である。
【００７９】
また、第１近接無線通信アンテナ５１０は第１通信制御部５６０によって制御され、第１非接触電力伝送コイル５２０は、送電制御部５６２によって制御される。さらに、第１通信制御部５６０及び送電制御部５６２と接続した第１タイミング制御部５６１は、近接無線通信及び非接触電力伝送の両者のタイミングを制御する。
【００８０】
また、第２近接無線通信アンテナ５１２は第２通信制御部５６４によって制御され、第２非接触電力伝送コイル５２２は、受電制御部５６６によって制御される。また、第２通信制御部５６４及び受電制御部５６６と接続した第２タイミング制御部５６５は、近接無線通信及び非接触電力伝送の両者のタイミングを制御する。
【００８１】
外部接続部５７２は、接続制御部５７０によって制御され、外部と接続してデータの送受信及び電力の取得を行う。また、接続制御部５７０は、送電制御部５６２及び第１通信制御部５６０と接続し、送電制御部５６２へ電力を受け渡したり、第１通信制御部５６０とデータのやり取りを行ったりする。
【００８２】
撮像部５７６は、撮像制御部５７４によって制御され、周囲の映像を取得する。また、撮像制御部５７４は、受電制御部５６６及び第２通信制御部５６４と接続し、受電制御部５６６から電力を受け取ったり、第２通信制御部５６４とデータのやり取りを行ったりする。
【００８３】
［２．３．第２の実施形態に係るアンテナモジュールの構成］
以上、第２の実施形態に係るアンテナモジュール５０を含む実施例の一例である撮像装置について、説明を行った。次に、図１１〜１８を参照して、第２の実施形態に係るアンテナモジュール５０の構成について以下で詳述する。
【００８４】
図１１は、第２の実施形態に係るアンテナモジュール５０の構造を説明する上面図及び断面図である。より具体的には、図１１上部は、アンテナモジュール５０の上面図であり、図１１下部は、アンテナモジュール５０を上面図中のＢ−Ｂ’ラインで切断した断面図である。
【００８５】
図１１の上面図及び断面図に示すように、第２の実施形態に係るアンテナモジュール５０は、第１誘電体基板５００と、第１近接無線通信アンテナ５１０と、第１非接触電力伝送コイル５２０と、第２誘電体基板５０２と、第２近接無線通信アンテナ５１２と、第２非接触電力伝送コイル５２２と、回転軸５４０と、ベアリング５４２と、を備える。
【００８６】
第１誘電体基板５００及び第２誘電体基板５０２は誘電体基板２００と、第１近接無線通信アンテナ５１０及び第２近接無線通信アンテナ５１２は近接無線通信アンテナ２１０と、第１非接触電力伝送コイル５２０及び第２非接触電力伝送コイル５２２は非接触電力伝送コイル２２０と実質的に同様であるので、第１の実施形態と重複する内容については、ここでの説明は省略する。以下では、第２の実施形態で特徴的な構成について、説明を行う。
【００８７】
第１近接無線通信アンテナ５１０及び第１非接触電力伝送コイル５２０は、第１誘電体基板５００の同一平面上に同軸となるように形成される。また、第１近接無線通信アンテナ５１０及び第１非接触電力伝送コイル５２０の軸中心に回転軸５４０が形成される。さらに、第１近接無線通信アンテナ５１０及び第１非接触電力伝送コイル５２０と対向するように、第２近接無線通信アンテナ５１２及び第２非接触電力伝送コイル５２２が、第２誘電体基板５０２の同一平面上に同軸で形成される。
【００８８】
第２誘電体基板５０２は、第２近接無線通信アンテナ５１２及び第２非接触電力伝送コイル５２２の軸中心にて、ベアリング５４２を介して回転軸５４０と結合されている。ベアリング５４２には、転がり軸受、流体軸受などが使用されてもよい。ここで、回転軸５４０は、近接無線通信及び非接触電力伝送にて発生する磁場が引き起こす電磁誘導により生じる渦電流の影響を受けないようにするため、非金属で形成されることが望ましい。
【００８９】
以上により、第１近接無線通信アンテナ５１０及び第１非接触電力伝送コイル５２０は、第２近接無線通信アンテナ５１２及び第２非接触電力伝送コイル５２２に対して、回転軸を中心として回転することができる。また、四者がすべて同軸上に形成されていることにより、第１近接無線通信アンテナ５１０と第２近接無線通信アンテナ５１２との間で近接無線通信を、第１非接触電力伝送コイル５２０と第２非接触電力伝送コイル５２２との間で非接触電力伝送を、回転しながら同時に行うことができる。
【００９０】
したがって、上記で説明した本開示の第２の実施形態を用いると、第１誘電体基板５００側は第２誘電体基板５０２側に対して回転しながら、非接触でデータ通信及び電力給電を同時に行うことが可能である。また、第１誘電体基板５００と第２誘電体基板５０２との間にはリード線等がないため、回転軸５４０は無限回転が可能である。さらに、本開示の第２の実施形態に係るアンテナモジュールは、スリップリング等のように摩耗しやすい金属接点を持たないため、長寿命及び高信頼性を実現することができる。
【００９１】
［２．４．第２の実施形態の変形例］
続いて、図１２〜図１８を参照して、第２の実施形態に係るアンテナモジュールの変形例を説明する。図１２〜図１７は、それぞれ第２の実施形態に係るアンテナモジュールの変形例１〜６の構成を説明する断面図であり、図１８は第２の実施形態に係るアンテナモジュールの変形例７の構成を説明する斜視図である。
【００９２】
（２．４．１．変形例１）
まず、図１２を参照して、変形例１のアンテナモジュール５０−１の説明を行う。図１２に示すように、変形例１のアンテナモジュール５０−１は、図１１を用いて説明したアンテナモジュール５０と同様に、第１誘電体基板５００と、第１近接無線通信アンテナ５１０と、第１非接触電力伝送コイル５２０と、第２誘電体基板５０２と、第２近接無線通信アンテナ５１２と、第２非接触電力伝送コイル５２２と、回転軸５４０と、ベアリング５４２と、を備え、さらに、第３誘電体基板５０４と、第４誘電体基板５０６と、スペーサ５０８と、を備える。ここで、第３誘電体基板５０４及び第４誘電体基板５０６は、第１誘電体基板５００及び第２誘電体基板と同様に、誘電体で形成される。また、スペーサ５０８は、材質等に制限のない構造体である。
【００９３】
変形例１のアンテナモジュール５０−１は、第１近接無線通信アンテナ５１０、第１非接触電力伝送コイル５２０、第２近接無線通信アンテナ５１２及び第２非接触電力伝送コイル５２２のすべてが異なる平面上に形成されている点が、図１１を用いて説明したアンテナモジュール５０と異なる。
【００９４】
具体的には、第１誘電体基板５００と第３誘電体基板５０４は、スペーサ５０８によって結合されており、第１誘電体基板５００上に第１近接無線通信アンテナ５１０が形成され、第３誘電体基板５０４上に第１非接触電力伝送コイル５２０が形成されている。また、第２誘電体基板５０２と第４誘電体基板５０６は、回転軸５４０によって結合されており、第２誘電体基板５０２上に第２近接無線通信アンテナ５１２が形成され、第４誘電体基板５０６上に第２非接触電力伝送コイル５２２が形成されている。
【００９５】
また、第３誘電体基板５０４と回転軸５４０との間にベアリング５４２が備えられているので、第１近接無線通信アンテナ５１０及び第１非接触電力伝送コイル５２０側に対して、第２近接無線通信アンテナ５１２及び第２非接触電力伝送コイル５２２側が、近接無線通信及び非接触電力伝送を行いつつ、無限回転することが可能になっている。
【００９６】
（２．４．２．変形例２）
次に、図１３を参照して変形例２のアンテナモジュール５０−２の説明を行う。図１３に示すように、変形例２のアンテナモジュール５０−２は、変形例１のアンテナモジュール５０−１に対して、近接無線通信アンテナと非接触電力伝送コイルが入れ替わった構成となっている。各構成の詳細については、変形例１で説明した内容と実質的に同様であるので、ここでの説明は省略する。変形例２のアンテナモジュール５０−２の構造であっても、変形例１のアンテナモジュール５０−１と同様に、近接無線通信及び非接触電力伝送を行いつつ、無限回転することが可能である。
【００９７】
（２．４．３．変形例３）
続いて、図１４を参照して変形例３のアンテナモジュール５０−３の説明を行う。図１４に示すように、変形例３のアンテナモジュール５０−３は、第１誘電体基板５０１と、第１近接無線通信アンテナ５１０と、第１非接触電力伝送コイル５２０と、第２誘電体基板５０３と、第２近接無線通信アンテナ５１２と、第２非接触電力伝送コイル５２２と、回転軸５４０と、ベアリング５４２と、第３誘電体基板５０５と、スペーサ５０９と、を備える。
【００９８】
変形例３のアンテナモジュール５０−３においても、第１近接無線通信アンテナ５１０、第１非接触電力伝送コイル５２０、第２近接無線通信アンテナ５１２及び第２非接触電力伝送コイル５２２のすべてが異なる平面上に形成されている。具体的には、第１誘電体基板５０１と第３誘電体基板５０５は、スペーサ５０９によって結合されており、第１誘電体基板５０１上に第１近接無線通信アンテナ５１０が形成され、第３誘電体基板５０５上に第１非接触電力伝送コイル５２０が形成されている。また、回転軸５４０と結合された第２誘電体基板５０３上の一方の面に第２近接無線通信アンテナ５１２が形成され、一方の面の反対の面に第２非接触電力伝送コイル５２２が形成されている。
【００９９】
また、第３誘電体基板５０５と回転軸５４０との間にベアリング５４２が備えられている。したがって、第１近接無線通信アンテナ５１０及び第１非接触電力伝送コイル５２０側に対して、第２近接無線通信アンテナ５１２及び第２非接触電力伝送コイル５２２側が、近接無線通信及び非接触電力伝送を行いつつ、無限回転することが可能になっている。変形例３のアンテナモジュール５０−３は、変形例１及び２のアンテナモジュール５０−１及び５０−２に対して、誘電体基板を１枚減らすことができるので、構造を単純化することが可能である。
【０１００】
（２．４．４．変形例４）
次に、図１５を参照して変形例４のアンテナモジュール５０−４の説明を行う。図１５に示すように、変形例４のアンテナモジュール５０−４は、変形例３のアンテナモジュール５０−３に対して、近接無線通信アンテナと非接触電力伝送コイルが入れ替わった構成となっている。各構成の詳細については、変形例３で説明した内容と実質的に同様であるので、ここでの説明は省略する。変形例４のアンテナモジュール５０−４の構造であっても、変形例３のアンテナモジュール５０−３と同様に、近接無線通信及び非接触電力伝送を行いつつ、無限回転することが可能である。
【０１０１】
（２．４．５．変形例１〜４の総括）
上記にて説明を行った、変形例１〜４のアンテナモジュール５０−１〜５０−４では、第１近接無線通信アンテナ５１０、第１非接触電力伝送コイル５２０、第２近接無線通信アンテナ５１２及び第２非接触電力伝送コイル５２２のすべてが異なる平面上に形成されている。係る構成により、第１近接無線通信アンテナ５１０と第１非接触電力伝送コイル５２０、第２近接無線通信アンテナ５１２と第２非接触電力伝送コイル５２２が、同一平面上に形成されたアンテナモジュール５０よりも、近接無線通信と非接触電力伝送による干渉を減少させることができる。また、変形例１〜４のアンテナモジュール５０−１〜５０−４の方が、回転軸方向に各構成を重ねて配置することができるため、アンテナモジュール５０よりも横幅を縮めることができ、よりコンパクトなアンテナモジュールとすることが可能である。
【０１０２】
なお、上記変形例１〜４では、アンテナモジュール５０−１〜５０−４の構造を例示したが、本開示に係る技術は係る例に限定されない。例えば、変形例１において、回転軸５４０を延長して第１誘電体基板５００とベアリング５４２を介して結合させてもよく、本開示の技術的思想の範囲内で、誘電体基板５００、５０２、５０４、５０６、スペーサ５０８及び回転軸５４０等の構造は適宜変更することが可能である。
【０１０３】
（２．４．６．変形例５）
次に、図１６を参照して、変形例５のアンテナモジュール５０−５の説明を行う。図１６に示すように、変形例５のアンテナモジュール５０−５は、変形例１のアンテナモジュール５０−１のリング形状である第１近接無線通信アンテナ５１０及び第２近接無線通信アンテナ５１２に替えて、非リング形状の第１近接無線通信アンテナ５１４及び第２近接無線通信アンテナ５１６を適用した例である。非リング形状の第１近接無線通信アンテナ５１４及び第２近接無線通信アンテナ５１６以外の構成については、変形例１で説明したのと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１０４】
すなわち、変形例５は、回転軸５４０上に第１近接無線通信アンテナ５１４及び第２近接無線通信アンテナ５１６が形成される場合には、非リング形状の近接無線通信アンテナも使用可能であることを示している。ただし、変形例５においても第１近接無線通信アンテナ５１４、第１非接触電力伝送コイル５２０、第２近接無線通信アンテナ５１６及び第２非接触電力伝送コイル５２２が同軸上に形成されていることは言うまでもない。
【０１０５】
また、変形例３に対しても同様に、リング状の第１近接無線通信アンテナ５１０及び第２近接無線通信アンテナ５１２に代えて、非リング形状の第１近接無線通信アンテナ５１４及び第２近接無線通信アンテナ５１６を使用することも可能である。
【０１０６】
（２．４．７．変形例６）
続いて、図１７を参照して、変形例６のアンテナモジュール５０−６の説明を行う。図１７に示すように、変形例６のアンテナモジュール５０−６は、変形例１のアンテナモジュール５０に対して、第３誘電体基板５０４上に磁性体シート５５０がさらに備えられた点のみが異なる。磁性体シート５５０以外の構成については、変形例１で説明したのと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１０７】
磁性体シート５５０は、例えば、磁性体である金属とポリマーを混合して形成されたシートなどであり、高い透磁率により磁場を吸収する。第３誘電体基板５０４上に磁性体シート５５０を備えることによって、磁性体シート５５０は、近接無線通信アンテナ及び非接触電力伝送コイルが発生させる磁場を吸収し、互いの磁場の干渉を軽減させることができる。
【０１０８】
なお、上記変形例６では、変形例１がさらに磁性体シート５５０を備える例を示したが、本技術は係る例に限定されない。例えば、同様の効果を得るために、変形例２及び変形例５の同様の位置に磁性体シート５５０を備えることも可能である。
【０１０９】
（２．４．８．変形例７）
次に、図１８を参照して、変形例７のアンテナモジュール５０−７の説明を行う。図１８に示すように、変形例７に係るアンテナモジュール５０−７は、第１誘電体基板５００と、非環状形状の第１近接無線通信アンテナ５１８と、第１非接触電力伝送コイル５２０と、第２誘電体基板５０２と、第２近接無線通信アンテナ５１２と、第２非接触電力伝送コイル５２２と、を備える。ただし、回転軸及びベアリングは簡略化のため図１８では省略している。
【０１１０】
ここで、第１誘電体基板５００、第１非接触電力伝送コイル５２０、第２誘電体基板５０２、第２近接無線通信アンテナ５１２、第２非接触電力伝送コイル５２２について、図１１を参照して説明した内容と実質的に同様の構成については詳細な説明を省略する。以下では、変形例７にて特徴的な非環状形状の第１近接無線通信アンテナ５１８について、説明を行う。
【０１１１】
非環状形状の第１近接無線通信アンテナ５１８は、第１非接触電力伝送コイル５２０の中心から第２近接無線通信アンテナ５１２の半径ｄと同じ距離だけ離れた位置に形成される。係る構成により、非環状形状の第１近接無線通信アンテナ５１８は、第１誘電体基板５００が第２誘電体基板５０２に対して回転しても、常に第２近接無線通信アンテナ５１２上に存在する。したがって、回転中であっても非環状形状の第１近接無線通信アンテナ５１８及び第２近接無線通信アンテナ５１２’間で近接無線通信を行うことができる。
【０１１２】
ここで、図１８では、非環状形状の第１近接無線通信アンテナ５１８の具体的形状として、第１非接触電力伝送コイル５２０と同軸の円弧形状を例示したが、本開示の技術は、係る実施形態に限定されない。非環状形状の第１近接無線通信アンテナ５１８の形状としては、環状でなければよく、例えば、多角形形状等の多様な形状を取ることができる。また、非環状形状の第１近接無線通信アンテナ５１８は、複数個配置されていてもよい。
【０１１３】
非環状形状の第１近接無線通信アンテナ５１８を採用することにより、リング形状である場合に対して、第１誘電体基板５００を小型化することが可能である。よって、該第１誘電体基板５００を含む変形例７に係るアンテナモジュール５０−７も小型化することができる。
【０１１４】
なお、変形例７のアンテナモジュール５０−７の構成を、上述した変形例１〜４及び６の構成と組み合わせることも可能であることは言うまでもない。また、本開示の第１の実施形態に係るアンテナモジュールにおいて、互いに近接無線通信及び非接触電力伝送を行う２つのアンテナモジュール２０のうち、一方を上記変形例７の第１誘電体基板５００と実質的に同様の構成とすることも可能である。係る場合、該アンテナモジュール２０は、非環状形状の近接無線通信アンテナを有する。係る実施形態もまた、本開示の技術的範囲に含まれる。
【０１１５】
＜３．まとめ＞
上記にて説明したように、第１の実施形態によれば、近接無線通信アンテナと非接触電力伝送コイルを同軸とすることにより、送信側又は受信側のアンテナモジュールの向きが回転しても、近接無線通信と非接触電力伝送の両方を使用することが可能となる。また、非接触電力伝送コイルの中心位置さえ合わせれば、アンテナモジュールの角度に関わらず、近接無線通信及び非接触電力伝送が行えるため、ユーザのアンテナモジュールに対する位置合わせの自由度を向上させることができる。
【０１１６】
さらに、第２の実施形態によれば、近接無線通信アンテナと非接触電力伝送コイルの軸中心に回転軸を備えることにより、非接触でデータ通信及び電力伝送を行う無限回転が可能な機構を実現することができる。第２の実施形態により実現される回転機構は、金属接点を持たないため、長寿命と高信頼性を実現することができる。
【０１１７】
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、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、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１１８】
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
非接触電力伝送コイルと、
前記非接触電力伝送コイルと同軸で形成された近接無線通信アンテナと、
を備えるアンテナモジュール。
（２）
前記近接無線通信アンテナは、電磁界結合を行うカプラで構成された、前記（１）に記載のアンテナモジュール。
（３）
前記カプラは、リング状又は多角形の環状形状を有する、前記（２）に記載のアンテナモジュール。
（４）
前記カプラは、前記リング状又は多角形の環状形状の中心を通る直線と前記カプラとの交点に配置された複数点にて、給電線路より同位相で給電される、前記（３）に記載のアンテナモジュール。
（５）
前記カプラは、少なくとも一つ以上のスリットを有する、前記（２）〜（４）のいずれか一項に記載のアンテナモジュール。
（６）
前記カプラは、前記非接触電力伝送コイルの外周側に形成される、前記（２）〜（５）のいずれか一項に記載のアンテナモジュール。
（７）
前記近接無線通信アンテナは、第１近接無線通信アンテナと第２近接無線通信アンテナとを含み、
前記非接触電力伝送コイルは、第１非接触電力伝送コイルと第２非接触電力伝送コイルとを含む、前記（１）〜（６）のいずれか一項に記載のアンテナモジュール。
（８）
前記非接触電力伝送コイル及び前記近接無線通信アンテナの軸中心に形成された回転軸をさらに備える、前記（７）に記載のアンテナモジュール。
（９）
前記回転軸は、非金属である、前記（８）に記載のアンテナモジュール。
（１０）
前記第１近接無線通信アンテナと前記第１非接触電力伝送コイル、及び第２近接無線通信アンテナと前記第２非接触電力伝送コイルは、それぞれ同一平面上に形成される、前記（７）〜（９）のいずれか一項に記載のアンテナモジュール。
（１１）
前記第１近接無線通信アンテナ、前記第１非接触電力伝送コイル、第２近接無線通信アンテナ、及び前記第２非接触電力伝送コイルは、それぞれ異なる平面上に形成される、前記（７）〜（９）のいずれか一項に記載のアンテナモジュール。
（１２）
前記第１近接無線通信アンテナ及び前記第２近接無線通信アンテナと、前記第１非接触電力伝送コイル及び前記第２非接触電力伝送コイルとの間に磁性体シートをさらに備える、前記（１１）に記載のアンテナモジュール。
（１３）
前記第１近接無線通信アンテナは、リング状又は多角形の環状形状を有するカプラで構成され、前記第２近接無線通信アンテナは、前記回転軸より前記カプラの半径だけ離れた位置に少なくとも一つ以上の非環状形状で形成される、前記（７）〜（１２）のいずれか一項に記載のアンテナモジュール。
（１４）
非接触電力伝送コイルと、
前記非接触電力伝送コイルと同軸で形成された近接無線通信アンテナと、
前記非接触電力伝送コイルへの電力伝送を制御する電力伝送制御部と、
前記近接無線通信アンテナへの信号を制御する通信制御部と、
を備える情報通信装置。
（１５）
非接触電力伝送及び近接無線通信を同時又は時分割で行うようタイミングを制御するタイミング制御部をさらに備える、前記（１４）に記載の情報通信装置。
（１６）
第１非接触電力伝送コイル、
前記第１非接触電力伝送コイルと同軸で形成された第１近接無線通信アンテナ、
前記第１非接触電力伝送コイルへの給電を制御する送電制御部、
前記第１近接無線通信アンテナへの通信を制御する第１通信制御部、
を備える第１情報通信装置と、
前記第１非接触電力伝送コイルに対応する第２非接触電力伝送コイル、
前記第２非接触電力伝送コイルと同軸で形成され、前記第１近接無線通信アンテナに対応する第２近接無線通信アンテナ、
前記第２非接触電力伝送コイルからの受電を制御する受電制御部、
前記第２近接無線通信アンテナへの通信を制御する第２通信制御部、
を備える第２情報通信装置と、
からなる情報通信システム。
【符号の説明】
【０１１９】
１    電子計算機
２    情報通信装置
３    クレードル
５    撮像装置
２０、５０        アンテナモジュール
２００、４００    誘電体基板
２１０、４１２    近接無線通信アンテナ
２１５、４１５    カプラ素子
２２０、４２２    非接触電力伝送コイル
２３０、４３０    給電線路
２５０    通信制御部
２５２    タイミング制御部
２５４    電力伝送制御部
２５６    主制御部
２５８    記憶部
２６０    表示部
２６２    音声出力部
５００、５０１    第１誘電体基板
５０２、５０３    第２誘電体基板
５０４、５０５    第３誘電体基板
５０６    第４誘電体基板
５０８、５０９    スペーサ
５１０、５１４、５１８    第１近接無線通信アンテナ
５１２、５１６    第２近接無線通信アンテナ
５２０    第１非接触電力伝送コイル
５２２    第２非接触電力伝送コイル
５４０    回転軸
５４２    ベアリング
５５０    磁性体シート
５６０    第１通信制御部
５６１    第１タイミング制御部
５６２    送電制御部
５６４    第２通信制御部
５６５    第２タイミング制御部
５６６    受電制御部
５７０    接続制御部
５７２    外部接続部
５７４    撮像制御部
５７６    撮像部
【図１】
2014096612.tif 000003
【図２】
2014096612.tif 000004
【図３Ａ】
2014096612.tif 000005
【図３Ｂ】
2014096612.tif 000006
【図４】
2014096612.tif 000007
【図５】
2014096612.tif 000008
【図６】
2014096612.tif 000009
【図７】
2014096612.tif 000010
【図８】
2014096612.tif 000011
【図９】
2014096612.tif 000012
【図１０】
2014096612.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
2014096612.tif 000015
【図１３】
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【図１４】
2014096612.tif 000017
【図１５】
2014096612.tif 000018
【図１６】
2014096612.tif 000019
【図１７】
2014096612.tif 000020
【図１８】
2014096612.tif 000021