(57)【要約】      （修正有）【課題】アンテナ設置のスペースを削減するとともに、実装工数を減らし、アンテナ同士の位置合わせを容易にするコイルユニットの製造方法を提供する。【解決手段】両面に接着剤が塗布された基材を準備し、基材の１つの面上に最初に１本の導線１１を渦巻状に巻回して形成されるスパイラルコイルが形成される。磁気シールド層４１，４２は、両面に接着剤が塗布された別の基材の一面の接着層５２に、第１及び第２のスパイラルコイル１，２に対応する位置に接着、固定される。最初のスパイラルコイルの導線１１の途中を切断することによって２つのスパイラルコイル１，２が形成される。【選択図】図２
2014207366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の基材を準備し、
上記基材の１つの面上に単一の線材によって１つのスパイラルコイルを形成し、
上記単一の線材の途中を切断することによって同心状の２つ以上のスパイラルコイルを形成するコイルユニットの製造方法。
【請求項２】
上記基材の他方の面に磁性材料を含む磁気シールド層を更に配設することを特徴とする請求項１記載のコイルユニットの製造方法。
【請求項３】
上記単一の線材は、２本以上の導線を束ねた複合線材であることを特徴とする請求項１又は２記載のコイルユニットの製造方法。
【請求項４】
上記２本以上の導線の異なる位置を切断することによって、同心状の３つ以上のスパイラルコイルを形成することを特徴とする請求項３記載のコイルユニットの製造方法。
【請求項５】
切断されて形成された上記スパイラルコイルを互いに接続して２つ以上のコイルを形成することを特徴とする請求項４記載のコイルユニットの製造方法。
【請求項６】
平板状の基材と、
上記基材の１つの面に接着された同心状の２つ以上のスパイラルコイルとを備え、
上記２つ以上のスパイラルコイルのそれぞれは、単一の線材によって１つのスパイラルコイルの内径に配置されるようにして形成され、該単一の線材を切断することによって形成されることを特徴とするコイルユニット。
【請求項７】
上記同心状に配置された２つ以上のスパイラルコイルの内周と外周との距離は、上記単一の線材の太さの整数倍であることを特徴とする請求項６記載のコイルユニット。
【請求項８】
磁性材料を含む磁気シールド層を更に備え、
上記磁気シールド層は、上記基材の他方の面に接着されることを特徴とする請求項６又は７記載のコイルユニット。
【請求項９】
上記単一の線材は、２本以上の導線を束ねた複合線材であることを特徴とする請求項６〜８いずれか１項記載のコイルユニット。
【請求項１０】
上記２本以上の導線の異なる位置を切断することによって、３つ以上のスパイラルコイルを備えることを特徴とする請求項９記載のコイルユニット。
【請求項１１】
切断されて形成された上記スパイラルコイルを互いに接続することによって形成されるスパイラルコイルを含むことを特徴とする請求項６〜１０いずれか１項記載のコイルユニット。
【請求項１２】
平板状の基材と、該基材の１つの面に接着された同心状の２つ以上のスパイラルコイルとを有するコイルユニットを備え、
上記コイルユニットは、上記２つ以上のスパイラルコイルのそれぞれが、単一の線材によって１つのスパイラルコイルの内径に配置されるようにして形成され、該単一の線材を切断することによって形成されることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つ以上スパイラルコイルと磁気シールド材からなる磁気シールド層とを備えるコイルユニットの製造方法、コイルユニット及びコイルユニットを用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の無線通信機器においては、電話通信用アンテナ、ＧＰＳ用アンテナ、無線ＬＡＮ／ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）用アンテナ、さらにはＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）といった複数のＲＦアンテナが搭載されている。これらに加えて、非接触充電の導入に伴って、電力伝送用のアンテナコイルも搭載されるようになってきた。非接触充電方式で用いられる電力伝送方式には、電磁誘導方式、電波受信方式、磁気共鳴方式等が挙げられる。これらは、いずれも１次側コイルと２次側コイル間の電磁誘導や磁気共鳴を利用したものであり、上述したＲＦＩＤも電磁誘導を利用している。
【０００３】
これらのアンテナは、アンテナ単体で目的の周波数において最大の特性が得られるように設計されていても、実際に電子機器に実装されると、目的の特性を得ることは困難である。これは、アンテナ周辺の磁界成分が周辺に位置する金属等と干渉（結合）し、アンテナコイルのインダクタンスが実質的に減少するために、共振周波数がシフトしてしまうことによる。また、インダクタンスの実質的減少によって、受信感度が低下してしまう。これらの対策として、アンテナコイルとその周辺に存在する金属との間に磁気シールド材を挿入することによって、アンテナコイルから発生した磁束を磁気シールド材に集めることによって、金属による干渉を低減させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２１０８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
携帯情報端末に上述のようなアンテナを複数搭載する場合には、アンテナのために割り当てられるスペースが極めて小さいため、これらのアンテナを狭い領域に効率的に配置する必要がある。特に、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示すように、特許文献１に記載された個別のアンテナを複数個設置する場合には、アンテナごとに機器内に順次並べて搭載しなければならず、実装工程が増加し、アンテナの占有面積が増大することが問題となる。
【０００６】
そこで、本発明では、アンテナ設置のスペースを削減するとともに、実装工数を減らし、アンテナ同士の位置合わせを容易にするコイルユニットの製造方法、コイルユニット及びこのコイルユニットを用いた電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するための手段として、本発明の一実施の形態に係るコイルユニットの製造方法は、平板状の基材を準備し、基材の１つの面上に単一の線材によって１つのコイルを形成し、単一の線材の途中を切断することによって２つ以上のコイルを形成する。
【０００８】
また、本発明の他の実施の形態に係るコイルユニットは、平板状の基材と、基材の１つの面に接着された２つ以上のコイルとを備える。そして、２つ以上のコイルのそれぞれは、単一の線材によって１つのコイルの内径に配置されるようにして形成され、単一の線材を切断することによって形成される。
【０００９】
また、本発明の更なる実施の形態に係る電子機器は、平板状の基材と、基材の１つの面に接着された２つ以上のコイルとを有するコイルユニットを備える。そして、コイルユニットは、２つ以上のコイルのそれぞれが、単一の線材によって１つのコイルの内径に配置されるようにして形成され、単一の線材を切断することによって形成される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るコイルユニット及びその製造方法では、２つ以上のコイルのそれぞれが、単一の線材によって１つのコイルの内径に配置されるので、占有面積を増大させることなく、複数のコイルを配置することができる。また、単一の線材を切断することによって、それぞれ内径に配置されるコイルを形成するので、それぞれのコイルの位置合わせを精度よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態に係るコイルユニットの最初の状態を示す図である。（Ａ）は、コイルユニットの平面図である。（Ｂ）は、（Ａ）図のＡＡ’線における断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るコイルユニットの完成状態を示す図である。（Ａ）は、完成状態のコイルユニットの平面図である。（Ｂ）は、（Ａ）図のＡＡ’線における断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態の変形例に係るコイルユニットの構成と各製造段階の手順を示す図である。（Ａ）は、コイルユニットの最初の状態を示す平面図である。（Ｂ）は、コイルユニットの完成状態を示す平面図である。
【図４】本発明の一実施の形態の他の変形例に係るコイルユニットの構成と各製造段階の手順を示す図である。（Ａ）は、コイルユニットの最初の状態を示す平面図である。（Ｂ）は、コイルユニットの完成状態を示す平面図である。
【図５】コイルユニットを用いた非接触通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図６】共振回路の主要部を示すブロック図である。
【図７】コイルユニットを用いた非接触充電システムの構成例を示すブロック図である。
【図８】従来のコイルユニットの構成を示す図であり、２つのコイルを隣接させて配置した構成を示す。（Ａ）は、平面図であり、（Ｂ）は、ＡＡ’線における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能であることはもちろんである。
【００１３】
［コイルユニットの構成］
図１及び図２に示すように、コイルユニット７は、導線１１を渦巻状に巻回して形成された最初のスパイラルコイル１０を、導線１１の途中を切断することによって形成される、第１のスパイラルコイル１と、第２のスパイラルコイル２とを備える。第１のスパイラルコイル１は、第２のスパイラルコイル２の内径に互いの中心位置を合わせて配置される。第１及び第２のスパイラルコイル１，２は、接着層５１上に形成され、接着層５１を介して第１及び第２のスパイラルコイル１，２にそれぞれ対応した位置に配置される磁気シールド層４１，４２が接続される。磁気シールド層４１，４２は、いずれも接着層５２上に接着されて固定される。
【００１４】
図１（Ａ）には、本発明の一実施の形態に係るコイルユニット７を形成するための最初の段階の平面図を示し、図１（Ｂ）には図１（Ａ）のＡＡ’線における分解断面図を示す。第２のスパイラルコイル２も１本の同一の導線１１によって第１のスパイラルコイル１と同時に形成され、後に２つのコイルに分割される。導線１１には、一般的な丸線、平角線やリッツ線等を用いることができ、金属シートを打ち抜いて形成されたものを用いてもよい。後述するように、１本の導線１１で形成された１つのスパイラルコイル１０を、導線１１の途中で切断することによって、２つのスパイラルコイル１，２に分割するが、その際に導線１１を切断しやすいように、切断箇所にあらかじめ切れ目を形成しておいてもよい。
【００１５】
接着層５１は、たとえば両面テープのように樹脂性の基材の両面に接着剤を塗布して構成される。接着層５１を形成する基材の一面に塗布された接着剤によって、スパイラルコイル１０が接着、固定される。スパイラルコイル１０は、他方の面に塗布された接着剤によって、後に形成される第１及び第２のスパイラルコイル１，２に対応した位置に他の接着層５２によって固定された第１及び第２の磁気シールド層４１，４２に接着、固定される。なお、他の接着層５２は、接着層５１と同様に樹脂性の基材の両面に接着剤が塗布された両面テープを用いることができる。
【００１６】
磁気シールド層４１，４２は、電子機器内部に設置された場合に、磁束を集め、インダクタンス値を上げて磁気結合を向上させるために用いられる。磁気シールド層４１，４２には、透磁率の高いセンダスト、パーマロイ、アモルファス等の金属磁性体や、ＭｎＺｎ系フェライト、ＮｉＺｎ系フェライト、あるいは磁気シールド層４１，４２に用いられる磁性粒子に少量のバインダーを加えて圧縮成型して作製する圧粉成型材料を用いることができる。また、磁気シールド層４１，４２には、磁性粒子を高充填し、樹脂と混錬した磁性樹脂層であってもよい。なお、磁気シールド層に用いるには、上述の材料に限られず、形状、大きさ等についても、アンテナに要求される性能や実装寸法等に応じて任意に設定することができるのは言うまでもない。また、磁気シールド層４１，４２には、必要な磁気的性能に応じてそれぞれ異なる材料を用いてもよく、同一の材料を用いてもよい。また、第１及び第２のスパイラルコイル１，２のいずれか一方に対応するように用いてもよく、あるいは磁気シールド層４１，４２をまったく用いなくてもよい。
【００１７】
図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、最初のスパイラルコイル１０を形成する導線１１は、途中で切断されて、切断された導線１１の部分は、接着層５１から引きはがされて、２つのスパイラルコイル１，２が形成される。図２の場合には、外周から３ターン目の導線１１を引きはがして、内周側を第１のスパイラルコイル１、外周側を第２のスパイラルコイル２としている。
【００１８】
なお、最初のスパイラルコイル１０の導線１１の一部を引きはがした際に、接着層５１の表面には、導線１１が付着していた跡が付いているが、実使用上何ら支障とはならない。また、本発明の一実施の形態に係るコイルユニット７では、導線１１の途中を切断して導線１１の端部から引きはがすので、この導線１１を密着して巻回した場合には、スパイラルコイル２とこれの内径に配置されたスパイラルコイル１との距離は、導線１１の整数倍となる。
【００１９】
スパイラルコイル１０を形成する導線１１の両端には引出部４ａ，４ｂが形成されており、それぞれの引出部４ａ，４ｂは、２つのスパイラルコイル１，２を形成した後にそれぞれの引出部の一部を構成する。すなわち、第１のスパイラルコイル１は、最初のスパイラルコイル１０の一方の引出部４ａと、切断後に導線の端部に形成される引出部４ｃとを有することになる。また、同様に、第２のスパイラルコイル２は、最初のスパイラルコイル１０の他方の引出部４ｂと、切断後の外周側の導線の端部に形成される引出部４ｄとを有することになる。
【００２０】
ここで、第１のスパイラルコイル１の引出部４ａ，４ｃ及び第２のスパイラルコイル２の引出部４ｂ，４ｄを形成する場合に、内周側から導線１１を引き出して外周側の導線１１の上面を交差させて引き出すと、内周側の導線１１の分だけコイルユニット７全体の厚さが厚くなってしまう。そこで、磁気シールド層４１，４２に内周から外周に向かう切欠を形成して、導線１１が磁気シールド層４１，４２の側に向くようにして、この切欠に内周側の導線１１を埋め込むようにして引き出すようにしてもよい。
【００２１】
本発明に対して従来の技術に係るコイルユニット３７では、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示すように、第１のスパイラルコイル１と第２のスパイラルコイル２が重複することなく同一平面上に配置される。それぞれのスパイラルコイル１，２は、接着層５１に配置され、接着層５２に接着された、それぞれのスパイラルコイル１，２に対応する位置に配置された磁気シールド層４１，４２と接続される。
【００２２】
２つのスパイラルコイル１，２は、重複することなく同一平面上に配置されているので、スパイラルコイル１，２の２つ分の面積を占有してしまうことになる。また、搭載する機器の事情等により占有面積をとることができない場合には、スパイラルコイル１，２の面積自体を小さくしなければならず、十分な磁気的特性を発揮できないこともある。
【００２３】
［コイルユニットの製造方法］
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、コイルユニット７では、最初に１本の導線１１を渦巻状に巻回して形成された１つのスパイラルコイル１０が準備される。最初のスパイラルコイル１０は、両面に接着剤が塗布された基材の一面の接着層５１に接着される。
【００２４】
磁気シールド層４１，４２は、両面に接着剤が塗布された基材の一面の接着層５２に、第１及び第２のスパイラルコイル１，２に対応する位置に接着、固定される。
【００２５】
接着層５１に接着されたスパイラルコイル１は、接着層５１の他方の面に接着剤を介して、磁気シールド層４１，４２に接着される。
【００２６】
次に、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、導線１１の所定の位置を切断して、１つのスパイラルコイル１０を２つのスパイラルコイル１，２に分割する。第１のスパイラルコイル１は、第２のスパイラルコイルの内径に配置されるように形成される。切断した箇所を接着層５１から引きはがすようにすると、第１のスパイラルコイル１の引出部は、１つのスパイラルコイル１０の一方の引出部４ａと、切断された導線１１の端をもう１つの引出部４ｃとして用いることができる。第２のスパイラルコイル２の引出部も、１つのスパイラルコイル１０の他方の引出部４ｂと、切断された導線１１の端をもう１つの引出部４ｄとして用いることができる。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）においては、外周から３本目の導線１１を切断して、第１のスパイラルコイル１は４ターン、第２のスパイラルコイル２は２ターンのコイルとしてそれぞれ形成されるが、コイルのターン数は、最初に形成する１つのスパイラルコイル１０のターン数の制約の下で自由に設定できるのは言うまでもない。
【００２７】
内径側の引出部４ａ，４ｃを、磁気シールド層４１，４２に設けた切欠に埋設させる場合には、最初のスパイラルコイル１０を接着層５１に接着する際に、スパイラルコイル１０を１８０度回転させて内径からの引出部が磁気シールド層４１，４２の側になるようにすると、巻回されている導線１１に交差する引出部が切欠に埋設される。この際、接着層５１においても、内径側の引出部４ａ，４ｃの部分の接着される部分を切り抜いておくと、引出部４ａ，４ｃを磁気シールド層４１，４２に設けた切欠に完全に埋設させることができる。
【００２８】
このように、１つのスパイラルコイル１０を構成する導線１１の途中を切断するので、それぞれのコイルの配置の位置合わせを行うことなく、それぞれのコイルの中心が位置合わせされたコイルを容易に構成することができる。
【００２９】
また、スパイラルコイルの内径に他のスパイラルコイルが配置されるので、コイルごとに面積を占有することなく、省スペースで機器内に配置することができる。
【００３０】
［変形例１］
１つのスパイラルコイル１０を、２本の導線１１ａ，１１ｂを平行に配置して形成することもできる。図３（Ａ）に示すように、２本の導線１１ａ，１１ｂを並列に接続することによって、コイルの電流容量を増大させることができる。
【００３１】
コイルユニット７ａでは、図３（Ａ）の構成の導線１１ａ，１１ｂを、図３（Ｂ）に示すように、切断した後に、一方を単一導線のコイルとし、他方を複線の導線のコイルとすることによって、３つのスパイラルコイル１ａ，２ａ，３ａを形成することができる。
【００３２】
スパイラルコイル１ａは、最初のスパイラルコイル２０の端部からなる引出部２４ａと、３ターン目で切断された２本の導線１１ａ，１１ｂの端部からなる２４ｂとを有する。導線１１ａ，１１ｂは、平行して配置されているので、端部をそれぞれ電気的に接続することによって、導線１１ａ，１１ｂの並列接続となる。
【００３３】
図３の場合では、外周から３ターン目の導線１１ａ，１１ｂの途中を切断し、外周側の２ターン分については、導線１１ａによって形成されるスパイラルコイル２ａは、切断されて形成された端部からなる引出部４ａと、最初のスパイラルコイル２０を形成したときの端部により形成される引出部４ｂとを有する。スパイラルコイル３ａは、導線１１ａに平行して配置された導線１１ｂの切断されて形成された端部からなる引出部１４ａと、最初のスパイラルコイル２０を形成したときの端部からなる引出部１４ｂとを有する。
【００３４】
このように、第１のスパイラルコイル１ａには、２本の導線１１ａ，１１ｂを並列接続することによって電流容量を増大させ、他の２つのコイルについては、２本の導線１１ａ，１１ｂを並列に配置された２つのスパイラルコイル２ａ，３ａとすることができる。このように、第１のスパイラルコイル１ａの電流容量を増大させることによって、第１のスパイラルコイル１ａを非接触電力伝送に用い、他のスパイラルコイル２ａ，３ａを非接触通信用等に用いることができる。
【００３５】
［変形例２］
導線１１ａ，１１ｂをそれぞれ別の位置で切断して、複数のスパイラルコイルを形成した後に、コイル同士を再度接続して、新たなコイルユニットとすることもできる。
【００３６】
コイルユニット７ｂでは、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、最初のスパイラルコイル１０を構成する導線１１ａ，１１ｂの途中の２箇所を切断して、４つのスパイラルコイル１ｂ，２ｂ，３ｂ，５ｂを形成する。コイルの配置は、最内周のコイルを第４のスパイラルコイル５ｂとし、外周に向かって、第１、第２及び第３のスパイラルコイル１ｂ，２ｂ，３ｂとする。
【００３７】
最内周の第４のスパイラルコイル５ｂは、最初のスパイラルコイル２０において平行配置された導線１１ａ，１１ｂのうち一方の導線１１ｂのみを用いて、たとえば１ターン分巻回して形成される。第４のスパイラルコイル５ｂは、導線１１ｂの切断時に端部１５ａ，１５ｂを有しており、一方の端部１５ａは、引出部１４ｃを構成する。
【００３８】
第１〜第３のスパイラルコイル１ｂ，２ｂ，３ｂの配置は、上述したスパイラルコイル１ａ，２ａ，３ａの配置と同一である。第２のスパイラルコイル２ｂは、導線１１ｂの切断の後に形成される端部１５ｃ，１５ｄのうち、一方の端部１５ｄは、第２のスパイラルコイル２ｂの引出部１４ｄを構成する。
【００３９】
第４のスパイラルコイル５ｂの他方の端部１５ｂと、第２のスパイラルコイル２ｂの他方の端部１５ｃとは、接続導線６によって接続される。これによって、最内周の第４のスパイラルコイル５ｂと、第２のスパイラルコイル２ｂとは、接続導線６によって直列に接続され、新たな第２のスパイラルコイル２ｂ’が形成される。
【００４０】
第１のスパイラルコイル１ｂは、２つの導線１１ａ，１１ｂを並列にした大電流コイルであり、引出部２４ｃ，２４ｄを有する。新たな第２のスパイラルコイル２ｂ’は、引出部１４ｃ，１４ｄを有する。第３のスパイラルコイル３ｂは、最外周に位置しており、引出部４ｃ，４ｄを有する。
【００４１】
このように、コイルの配置と接続状態を任意に設定することができるので、機器の要求条件に応じてアンテナの性能の設定を行うことができる。
【００４２】
［非接触通信システム及び非接触充電システムを構成する場合の具体例］
＜非接触通信装置の構成例＞
本発明の一実施の形態に係るコイルユニット７のうちの１つのスパイラルコイル２は、共振コイル（アンテナ）として、共振コンデンサとともに共振回路を構成する。そして、構成された共振回路を非接触通信装置に搭載して、これと他の非接触通信装置と非接触で通信を行う。非接触通信装置は、たとえば携帯電話に搭載されたＮＦＣ（Near Field Communication）等の非接触通信モジュール１５０である。また、他の非接触通信装置は、たとえば非接触通信システムにおけるリーダライタ１４０である。
【００４３】
図５に示すように、非接触通信モジュール１５０は、共振コンデンサと、共振コイルとして機能するスパイラルコイル２とからなる共振回路を含む２次側アンテナ部１６０を備える。非接触通信モジュール１５０は、リーダライタ１４０から送信されてきた交流信号を、各ブロックの電源として用いるために、整流して直流電力に変換する整流部１６６と、各ブロックに対応する電圧を生成する定電圧部１６７とを備える。非接触通信モジュール１５０は、定電圧部１６７により供給される直流電力によって動作する復調部１６４と変調部１６３と受信制御部１６５とを備えており、また、全体の動作を制御するシステム制御部１６１を備えている。２次側アンテナ部１６０によって受信された信号は、整流部１６６による直流電力変換とともに、復調器で復調され、システム制御部１６１によって、リーダライタ１４０からの送信データが解析される。また、システム制御部１６１によって、非接触通信モジュール１５０の送信データが生成され、送信データは、変調部１６３によってリーダライタ１４０に送信するための信号に変調されて２次側アンテナ部１６０を介して送信される。受信制御部１６５では、システム制御部１６１の制御に基づいて、２次側アンテナ部１６０の共振周波数の調整を行うための信号を生成して、通信の状態に合わせて共振周波数の調整を行うことができる。
【００４４】
また、非接触通信システムのリーダライタ１４０は、共振コンデンサからなる可変容量回路とスパイラルコイル２とを有する共振回路を含む１次側アンテナ部１２０を備える。リーダライタ１４０は、リーダライタ１４０の動作を制御するシステム制御部１２１と、システム制御部１２１の指令に基づいて、送信信号の変調を行う変調部１２４と、変調部１２４からの送信信号により変調されたキャリア信号を１次側アンテナ部１２０に送出する送信信号部１２５とを備える。さらに、リーダライタ１４０は、送信信号部１２５によって送出される変調されたキャリア信号を復調する復調部１２３を備える。
【００４５】
図６に２次側アンテナ部１６０の構成例を示す。２次側アンテナ部１６０は、共振容量を構成する可変容量コンデンサＣＳ１，ＣＰ１，ＣＳ２，ＣＰ２と、インダクタンスを形成するスパイラルコイル２とからなる直並列共振回路を含む。１次側アンテナ部１２０についても同様の構成を備える。
【００４６】
可変容量回路の各コンデンサＣＳ１，ＣＰ１，ＣＳ２，ＣＰ２は、受信制御部１６５（リーダライタ１４０の場合には、送受信制御部１２２）によって直流バイアス電圧を制御され、適切な容量値に設定され、スパイラルコイル２（Ｌａｎｔ）とともに共振周波数が調整される。
【００４７】
＜非接触通信装置の動作＞
次に、コイルユニット７を含む共振回路からなる１次側アンテナ部１２０及び２次側アンテナ部１６０をそれぞれ備えるリーダライタ１４０及び非接触通信モジュール１５０の動作について説明する。
【００４８】
リーダライタ１４０は、送信信号部１２５によって送出されるキャリア信号に基づいて、１次側アンテナ部１２０とのインピーダンスマッチングを行い、受信側である非接触通信モジュール１５０の受信状態に基づいて、共振回路の共振周波数の調整を行う。変調部１２４では、一般的なリーダライタで用いられる変調方式、符号化方式は、マンチェスタ符号化方式やＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）変調方式等である。キャリア周波数は、典型的には１３．５６ＭＨｚである。
【００４９】
送信されるキャリア信号は、送受信制御部１２２が、送信電圧、送信電流をモニタすることによって、インピーダンスマッチングが得られるよう１次側アンテナ部１２０の可変電圧Ｖｃを制御して、インピーダンス調整を行う。
【００５０】
リーダライタ１４０から送信された信号は、非接触通信モジュール１５０の２次側アンテナ部１６０で受信され、復調部１６４によって信号が復調される。復調された信号の内容がシステム制御部１６１によって判断され、システム制御部１６１は、その結果に基づいて応答信号を生成する。なお、受信制御部１６５は、受信信号の振幅や電圧・電流位相に基づいて、２次側アンテナ部１６０の共振パラメータ等を調整して、受信状態が最適になるように、共振周波数の調整をすることができる。
【００５１】
非接触通信モジュール１５０は、応答信号を変調部１６３によって変調し、２次側アンテナ部１６０によってリーダライタ１４０に送信する。リーダライタ１４０は、１次側アンテナ部１２０で受信した応答信号を復調部１２３で復調し、復調された内容に基づいて、システム制御部１２１によって必要な処理を実行する。
【００５２】
＜非接触充電装置及び受電装置の構成例＞
本発明に係るコイルユニット７のうち１つのスパイラルコイル１を用いた共振回路は、非接触充電装置１８０によって、非接触で携帯電話等の携帯端末に内蔵される２次電池を充電する受電装置１９０を構成することができる。非接触充電の方式としては、電磁誘導方式や磁気共鳴等が適応可能である。
【００５３】
図７には、本発明が適用された携帯端末等の受電装置１９０と、受電装置１９０を非接触で充電する非接触充電装置１８０とからなる非接触充電システムの構成例を示す。
【００５４】
受電装置１９０は、上述した非接触通信モジュール１５０とほぼ同じ構成を備える。また、非接触充電装置１８０の構成は、上述したリーダライタ１４０の構成とほぼ同じである。したがって、リーダライタ１４０、非接触通信モジュール１５０として図５に記載されたブロックと同じ機能を有するものについては、同じ符号で示す。ここで、リーダライタ１４０では、送受信するキャリア周波数が多くの場合に１３．５６ＭＨｚであるのに対して、非接触充電装置１８０では、１００ｋＨｚ〜数１００ｋＨｚの場合がある。
【００５５】
非接触充電装置１８０は、送信信号部１２５によって送出されるキャリア信号に基づいて、１次側アンテナ部１２０とのインピーダンスマッチングを行い、受信側である受電装置１９０の受信状態に基づいて、共振回路の共振周波数の調整を行う。
【００５６】
送信されるキャリア信号は、送受信制御部１２２が、送信電圧、送信電流をモニタすることによって、インピーダンスマッチングが得られるよう１次側アンテナ部１２０の可変電圧Ｖｃを制御して、インピーダンス調整を行う。
【００５７】
受電装置１９０は、２次側アンテナ部１６０で受信された信号を整流部１６６で整流し、整流された直流電圧を充電制御部１７０の制御にしたがって、バッテリ１６９を充電する。２次側アンテナ部１６０による信号の受信がない場合であっても、ＡＣアダプタ等の外部電源１６８によって充電制御部１７０を駆動してバッテリ１６９を充電することができる。
【００５８】
非接触充電装置１８０から送信された信号は、２次側アンテナ部１６０で受信され、復調部１６４によって信号は復調される。復調された信号の内容がシステム制御部１６１によって判断され、システム制御部１６１は、その結果に基づいて応答信号を生成する。なお、受信制御部１６５は、受信信号の振幅や電圧・電流位相に基づいて、２次側アンテナ部１６０の共振パラメータ等を調整して、受信状態が最適になるように、共振周波数の調整をすることができる。
【符号の説明】
【００５９】
１，１ａ，１ｂ，２，２ａ，２ｂ，３，３ａ，３ｂ，４，１０，２０  スパイラルコイル、４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ  引出部、７，３７  コイルユニット、１１，１１ａ，１１ｂ  導線、１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ  端部、４１，４２  磁気シールド層、５１，５２  接着層、１２０  １次側アンテナ部、１２１  システム制御部、１２２  送受信制御部、１２３  復調部、１２４  変調部、１２５  送信信号部、１４０  非接触通信装置、１５０  非接触通信モジュール、１６０  ２次側アンテナ部、１６１  システム制御部、１６３  変調部、１６４  復調部、１６５  受信制御部、１６６  整流部、１６７  定電圧部、１６８  外部電源、１６９  バッテリ、１７０  充電制御部、１８０  非接触充電装置、１９０  受電装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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