(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力を無線により供給する電力供給装置と、電力供給装置から供給された電力を受け取る電力受取装置との組を複数備えるとともに、
伝送対象信号を無線により送信する送信装置と、送信装置から送信された伝送対象信号を受信する受信装置との組を複数備えている伝送装置であって、
複数の電力供給装置を有する給電側のユニットを１つ備えており、
複数の電力供給装置のいずれか１つと対応する１つの電力受取装置を有する受電側のユニットを、複数の電力供給装置のそれぞれに対応して備えており、
複数の電力供給装置は、それぞれ、電力伝送信号を発する送電素子、及び、送電素子を駆動する給電電源部を具備しており、
複数の電力受取装置は、それぞれ、電力伝送信号を受け取る受電素子、及び、受電素子が受け取った電力伝送信号に基づいて電力を生成する受電電源部を具備しており、
複数の送電素子は、それぞれ、同軸芯となるように平面状に配置されており、
複数の送電素子と複数の受電素子の対応するもの同士が同一軸で重なって配置されており、
複数の給電電源部のそれぞれは、対応する送電素子をそれぞれ異なる周波数で駆動する、
伝送装置。
【請求項２】
送信装置と受信装置との間で伝送対象の信号を電波により伝送する、
請求項１に記載の伝送装置。
【請求項３】
送信装置および受信装置のいずれか一方が給電側のユニットに配置されており、
送信装置および受信装置の他方が受電側のユニットに配置されている、
請求項１に記載の伝送装置。
【請求項４】
電力受取装置が生成した電力の供給を受けて動作する送信装置および受信装置のいずれか一方が信号伝送用に使用する搬送信号の基準となる基準信号を、電力受取装置が受け取ったた電力伝送信号に基づいて生成する基準信号生成部を複数の組のそれぞれについて備えており、
送信装置および受信装置の他方と電力供給装置とは同一の基準信号に基づいてそれぞれが担当する処理を行なう、
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の伝送装置。
【請求項５】
受信装置は、基準信号生成部で生成された基準信号に基づいて同期検波方式で復調処理を行なうための搬送信号を生成するタイミング信号生成部を有する、
請求項４に記載の伝送装置。
【請求項６】
１つの送信装置或いは１つの受信装置が複数の信号伝送系統に兼用される、
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の伝送装置。
【請求項７】
信号伝送系統を各別に複数有し、周波数分割多重により信号伝送を行なう、
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の伝送装置。
【請求項８】
ミリ波帯の搬送信号を使用して信号伝送を行なう、
請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の伝送装置。
【請求項９】
電力の供給を受けて予め定められた信号処理を行なう第１の負荷装置と、
第１の負荷装置における信号処理の基準となる基準信号に基づいて電力伝送信号を生成して無線により送信することで電力を無線により供給する電力供給装置と、
電力供給装置から供給された電力伝送信号を受け取る電力受取装置と、
電力受取装置から電力伝送信号を受け取って予め定められた信号処理を行なう第２の負荷装置と、
電力受取装置が受け取った電力伝送信号に基づいて第２の負荷装置における信号処理の基準となる基準信号を生成する基準信号生成部と、
を複数組備えている伝送装置であって、
複数の電力供給装置を有する給電側のユニットを１つ備えており、
複数の電力供給装置のいずれか１つと対応する１つの電力受取装置を有する受電側のユニットを、複数の電力供給装置のそれぞれに対応して備えており、
複数の電力供給装置は、それぞれ、電力伝送信号を発する送電素子、及び、送電素子を駆動する給電電源部を具備しており、
複数の電力受取装置は、それぞれ、電力伝送信号を受け取る受電素子、及び、受電素子が受け取った電力伝送信号に基づいて電力を生成する受電電源部を具備しており、
複数の送電素子は、それぞれ、同軸芯となるように平面状に配置されており、
複数の送電素子と複数の受電素子の対応するもの同士が同一軸で重なって配置されており、
複数の給電電源部のそれぞれは、対応する送電素子をそれぞれ異なる周波数で駆動する、
伝送装置。
【請求項１０】
電力供給装置と第１の負荷装置の双方は同一の基準信号に基づいてそれぞれが担当する処理を行ない、
第２の負荷装置は、基準信号生成部が生成した基準信号に基づいて、第１の負荷装置における信号処理と同期して予め定められた信号処理を行なう、
請求項９に記載の伝送装置。
【請求項１１】
電力供給装置が生成する電力伝送信号の位相と電力受取装置が受け取る電力伝送信号の位相とが一致しないことに伴う影響を抑制する位相処理部を備えている、
請求項４、請求項５、請求項９、請求項１０のいずれか１項に記載の伝送装置。
【請求項１２】
一の電力供給装置から発せられた電力伝送信号を共通に使用して電力を生成する電力受取装置を複数備えている、
請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載の伝送装置。
【請求項１３】
複数の給電電源部のそれぞれは、対応する送電素子の駆動のオン・オフを各別に制御する、
請求項１ないし請求項１２のいずれか１項に記載の伝送装置。
【請求項１４】
電力供給装置と電力受取装置とは、共振現象又は共鳴現象を利用して電力を非接触により伝送する、
請求項１ないし請求項１３のいずれか１項に記載の伝送装置。
【請求項１５】
電力を無線により供給する電力供給装置と、電力供給装置から供給された電力を受け取る電力受取装置との組を複数備えるとともに、
伝送対象信号を無線により送信する送信装置と、送信装置から送信された伝送対象信号を受信する受信装置との組を複数備えており、
複数の電力供給装置を有する給電側のユニットを１つ備えており、
複数の電力供給装置のいずれか１つと対応する１つの電力受取装置を有する受電側のユニットを、複数の電力供給装置のそれぞれに対応して備えており、
複数の電力供給装置は、それぞれ、電力伝送信号を発する送電素子、及び、送電素子を駆動する給電電源部を具備しており、
複数の電力受取装置は、それぞれ、電力伝送信号を受け取る受電素子、及び、受電素子が受け取った電力伝送信号に基づいて電力を生成する受電電源部を具備しており、
複数の送電素子は、それぞれ、同軸芯となるように平面状に配置されており、
複数の送電素子と複数の受電素子の対応するもの同士が同一軸で重なって配置されており、
複数の給電電源部のそれぞれは、対応する送電素子をそれぞれ異なる周波数で駆動し、
送信装置、電力供給装置、電力受取装置、及び、受信装置が１つの筐体内に配置されており、又は、送信装置と受信装置のうちの電力供給装置側に配される方および電力供給装置が第１の筐体に配置され且つ電力受取装置および送信装置と受信装置のうちの電力受取装置側に配される方が第２の筐体内に配置されている、
電子機器。
【請求項１６】
電力伝送信号を生成して無線により送信することで電力を無線により供給する電力供給装置と、電力供給装置から供給された電力伝送信号を受け取る電力受取装置との組を複数備えるとともに、
電力の供給を受けて予め定められた信号処理を行なう第１の負荷装置と、電力受取装置から電力の供給を受けて予め定められた信号処理を行なう第２の負荷装置との組を複数備え、
電力受取装置が受け取った電力伝送信号に基づいて第２の負荷装置における信号処理の基準となる基準信号を生成する基準信号生成部を複数の組のそれぞれについて備えており、
複数の電力供給装置を有する給電側のユニットを１つ備えており、
複数の電力供給装置のいずれか１つと対応する１つの電力受取装置を有する受電側のユニットを、複数の電力供給装置のそれぞれに対応して備えており、
複数の電力供給装置は、それぞれ、電力伝送信号を発する送電素子、及び、送電素子を駆動する給電電源部を具備しており、
複数の電力受取装置は、それぞれ、電力伝送信号を受け取る受電素子、及び、受電素子が受け取った電力伝送信号に基づいて電力を生成する受電電源部を具備しており、
複数の送電素子は、それぞれ、同軸芯となるように平面状に配置されており、
複数の送電素子と複数の受電素子の対応するもの同士が同一軸で重なって配置されており、
複数の給電電源部のそれぞれは、対応する送電素子をそれぞれ異なる周波数で駆動し、
第１の負荷装置、電力供給装置、電力受取装置、及び、第２の負荷装置が１つの筐体内に配置されており、又は、それぞれ複数の第１の負荷装置および電力供給装置が第１の筐体に配置され且つそれぞれ複数の電力受取装置および第２の負荷装置が第２の筐体内に配置されている、
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送装置、電子機器、及び、伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力を非接触（無線とも称する）で伝送する技術が、例えば特開２００４−８０８４４号公報に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−８０８４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特開２００４−８０８４４号公報に開示されている手法は、電力を非接触で伝送するとともに信号伝送を光通信で行なっているが、それらは２つのユニット間での手法にしか過ぎない。
【０００５】
一方のユニットに備えられた第１の通信装置等の第１の負荷装置と、他方のユニットに備えられた第２の通信装置等の第２の負荷装置とが同期した処理を行なおうとする場合、基準信号を一方のユニットから他方のユニットに伝送する必要がある。しかしながら、特開２００４−８０８４４号公報には、この点については開示がない。
【０００６】
本発明は、３箇所以上との関係において、一方から他方に電力を非接触で伝送するとともに、一方と他方との間で信号伝送を非接触で行なうことのできる技術を提供することを第１の目的とする。又、本発明は、３箇所以上との関係において、一方から他方に電力を非接触で伝送するとともに、簡易な構成で基準信号を一方から他方に非接触で伝送することのできる技術を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の目的を達成するための本発明の第１の態様に係る伝送装置は、電力を無線により供給する電力供給装置と、電力供給装置から供給された電力を受け取る電力受取装置との組を複数備えるとともに、伝送対象信号を無線により送信する送信装置と、送信装置から送信された伝送対象信号を受信する受信装置との組を複数備える。尚、「送信装置と受信装置との組を複数備える」とは、送信装置と受信装置とで構成される信号伝送系統を複数有することが趣旨であり、送信装置と受信装置が完全に１対１で対応するように送信装置と受信装置のそれぞれが複数存在していることに限定されず、例えば、１つの送信装置に対して複数の受信装置が配置される場合や、１つの受信装置に対して複数の送信装置が配置される場合も含む。この点は、後述の他の発明においても同様である。
【０００８】
第２の目的を達成するための本発明の第２の態様に係る伝送装置は、電力の供給を受けて予め定められた信号処理を行なう第１の負荷装置と、第１の負荷装置における信号処理の基準となる基準信号に基づいて電力伝送信号を生成して無線により電力伝送信号を送信することで電力を無線により供給する電力供給装置と、電力供給装置から供給された電力伝送信号を受け取る電力受取装置と、電力受取装置から電力伝送信号を受け取って予め定められた信号処理を行なう第２の負荷装置と、電力受取装置が受け取った電力伝送信号に基づいて第２の負荷装置における信号処理の基準となる基準信号を生成する基準信号生成部と、を複数組備える。
【０００９】
第１の目的を達成するための本発明の第３の態様に係る電子機器は、
電力を無線により供給する電力供給装置と、電力供給装置から供給された電力を受け取る電力受取装置との組を複数備えるとともに、
伝送対象信号を無線により送信する送信装置と、送信装置から送信された伝送対象信号を受信する受信装置との組を複数備え、
送信装置、電力供給装置、電力受取装置、及び、受信装置が１つの筐体内に配置されており、又は、送信装置と受信装置のうちの一方（電力供給装置側に配される方）及び電力供給装置が第１の筐体に配置され且つ電力受取装置及び送信装置と受信装置のうちの他方（電力受取装置側に配される方）が第２の筐体内に配置されている。
【００１０】
第２の目的を達成するための本発明の第４の態様に係る電子機器は、
電力伝送信号を生成して無線により電力伝送信号を送信することで電力を無線により供給する電力供給装置と、電力供給装置から供給された電力伝送信号を受け取る電力受取装置との組を複数備えるとともに、
電力の供給を受けて予め定められた信号処理を行なう第１の負荷装置と、電力受取装置から電力の供給を受けて予め定められた信号処理を行なう第２の負荷装置との組を複数備え、
電力受取装置が受け取った電力伝送信号に基づいて第２の負荷装置における信号処理の基準となる基準信号を生成する基準信号生成部を複数の組のそれぞれについて備え、
第１の負荷装置、電力供給装置、電力受取装置、及び、第２の負荷装置が１つの筐体内に配置されており、又は、それぞれ複数の第１の負荷装置及び電力供給装置が第１の筐体に配置され且つそれぞれ複数の電力受取装置及び第２の負荷装置が第２の筐体内に配置されている。
【００１１】
第１の目的を達成するための本発明の第５の態様に係る伝送方法は、複数の電力供給装置のそれぞれから発せられた電力伝送信号を無線により複数の電力受取装置の対応するものに送り、複数の電力受取装置のそれぞれにおいては、受け取った電力伝送信号に基づいて電力を生成して受電側の送信装置又は受信装置に供給する。
【００１２】
第２の目的を達成するための本発明の第６の態様に係る伝送方法は、複数の電力供給装置のそれぞれにおいて、第１の負荷装置における信号処理の基準となる基準信号に基づいて生成した電力伝送信号を無線により複数の電力受取装置の対応するものに送り受電側の負荷装置に電力を供給するとともに、受け取ったそれぞれの電力伝送信号に基づいて受電側の負荷装置における予め定められた信号処理の基準となる基準信号を生成する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の第１の態様に係る伝送装置、本発明の第３の態様に係る電子機器、及び、本発明の第５の態様に係る伝送方法によれば、電力を非接触で伝送する系統と信号伝送を非接触で行なう系統のそれぞれを複数設ける。よって、３箇所以上との関係において、一方から他方に電力を非接触で伝送するとともに、一方と他方との間で信号伝送を非接触で行なうことができる。又、信号伝送を、電気配線や光によらずに、無線で行なうので、電気配線を使用する場合の難点を解消できる。
【００１４】
本発明の第２の態様に係る伝送装置、本発明の第４の態様に係る電子機器、及び、本発明の第６の態様に係る伝送方法によれば、電力を非接触で伝送する系統を複数設けるとともに、それぞれの系統について、非接触電力伝送により受電した電力伝送信号に基づいて受電側の信号処理の基準となる基準信号を生成する。よって、３箇所以上との関係において、一方から他方に電力を非接触で伝送するとともに、簡易な構成で基準信号を一方から他方に非接触で伝送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、基本構成１の電子機器及び伝送装置の回路ブロック図である。
【図２】図２（Ａ）〜図２（Ｂ）は、基本構成１の電子機器及び伝送装置の動作を説明する図である。
【図３】図３は、基本構成２の電子機器及び伝送装置の回路ブロック図である。
【図４】図４は、基本構成２の電子機器及び伝送装置を構成するユニットの配置態様の模式図である。
【図５】図５は、実施例１の電子機器及び伝送装置の回路ブロック図である。
【図６】図６（Ａ）〜図６（Ｂ）は、実施例１の電子機器及び伝送装置の動作を説明する図である。
【図７】図７は、実施例２の電子機器及び伝送装置の回路ブロック図である。
【図８】図８は、実施例３の電子機器及び伝送装置の全体概要の模式図である。
【図９】図９は、実施例３の電子機器及び伝送装置を構成するユニットの配置態様の模式図である。
【図１０】図１０は、実施例４の電子機器の第１例を説明する図である。
【図１１】図１１は、実施例４の電子機器の第２例を説明する図である。
【図１２】図１２は、実施例４の電子機器の第３例を説明する図である。
【図１３】図１３（Ａ）〜図１３（Ｂ）は、本発明と比較例との対比を説明する図である。
【図１４】図１４は、位相不確定性とその対策手法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。各機能要素について形態別に区別する際には、Ａ，Ｂ，Ｃ，…等のように大文字のアルファベットの参照子を付して記載し、特に区別しないで説明する際にはこの参照子を割愛して記載する。図面においても同様である。
【００１７】
説明は以下の順序で行なう。
１．全体概要
２．伝送処理系統：基本
３．具体的な適用例
基本構成１：１対１の非接触電力伝送及び１対１の信号伝送
基本構成２：１対１の非接触電力伝送及び１対１の信号伝送の具体例
実施例１  ：１対多の非接触電力伝送及び１対多の信号伝送
実施例２  ：１対多の非接触電力伝送及び多対多の信号伝送
実施例３  ：１対多の非接触電力伝送及び１対多の信号伝送の具体例
実施例４  ：他の電子機器への適用事例
４．比較例との対比
５．位相不確定性とその対策手法
【００１８】
＜全体概要＞
本実施形態の伝送装置では、一方の負荷装置（例えば通信装置）と他方の負荷装置（例えば通信装置）とがそれぞれ信号処理を行なう装置をベースに、パワー伝送を要する電源を無線により伝送する、つまり、他方（相手方）の負荷装置で使用する電力を無線により一方の負荷装置を備える側から供給する構成を追加している点に特徴がある。一方の負荷装置は、他方の負荷装置にて使用される電力を無線により供給する送電端末の一例である電力供給部を備えるし、他方の負荷装置は、一方の負荷装置側から無線により伝送されてきた電力を受け取る受電端末の一例である電力受取部（電力受電装置）を備える。送電側の電力供給部や受電側の電力受取部を纏めて電力回路と称し、これらにより非接触電力伝送装置が構成される。先ず、基本的な事項について以下に説明する。
【００１９】
［伝送装置、伝送方法：非接触電力伝送＋信号（データ）伝送］
本発明の第１の態様及び第５の態様と対応する本実施形態の第１の構成においては、伝送装置は、電力伝送信号を無線により供給する電力供給装置、電力供給装置から供給された電力伝送信号を受け取る電力受取装置、及び、伝送対象の信号（データ）を電波により伝送する送信装置（送信側の通信装置）や受信装置（受信側の通信装置）（両者を纏めて単に通信装置とも称する）を伝送装置に設ける。電力供給装置は電力伝送信号を発する送電素子及び送電素子を駆動する給電電源部を具備する。電力受取装置は電力伝送信号を受け取る受電素子及び受電素子が受電した電力伝送信号に基づいて電力を生成する受電電源部を具備する。そして、電力を非接触で伝送する系統と信号伝送を非接触で行なう系統のそれぞれを複数設ける。
【００２０】
第１の構成においては、信号伝送装置は、高速性や大容量性が求められる信号のみを伝送対象信号とし、その他の低速・小容量で十分なものや電源等直流と見なせる信号に関しては電波への変換対象としない態様としてもよいし、更には、その他の低速・小容量で十分なものも電波による伝送対象信号に含めてもよい。因みに、電源については電力供給装置と電力受取装置とにより無線で伝送される。無線での伝送の対象としない信号については、例えばフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）やケーブル等の電気配線を使用する、或いはスリップリング等の機構的な接続を使用する等、従前と同様の手法で接続する。電波に変換する前の元の伝送対象の電気信号を纏めてベースバンド信号と称する。高速性や大容量性が求められる信号の他に、その他の低速・小容量で十分なものを電波で伝送してもよく、この場合、電源（電力）も含む全ての信号を無線により伝送できる。
【００２１】
因みに、第１の構成においては、伝送対象の信号を無線により伝送する際には、電波に限らず光を使用してもよい。更には、電力伝送と信号伝送とをそれぞれ異なる信号で行なえばよく、その限りにおいて電力伝送信号の周波数と信号伝送用の搬送信号の周波数とを異ならせてもよいし同じにしてもよい。但し、電力伝送信号によるノイズ等の影響を防止する観点では、好ましくは、電力伝送信号の周波数と信号伝送用の搬送信号の周波数とを異ならせる。電力伝送信号の周波数が情報の無線通信に使用する周波数帯域と重なっていなければよく、その限りにおいて種々の周波数を使用してよい。又、適用できる変調方式には制限があるが、電力伝送効率の低下が許容される場合には、信号伝送と電力伝送の各搬送波を共通にしてもよい（この場合、電力伝送信号の周波数と信号伝送用の搬送信号の周波数とは同じになる）。
【００２２】
第１の構成においては、信号伝送を無線で行なえばよく、その限りにおいて、電波や光等、電気配線によらない方法を採ればよい。但し、好ましくは、電波を使用した方がよい。信号伝送を、電気配線や光によらずに電波を利用すれば、無線通信技術を適用でき、電気配線を使用する場合の難点を解消できるし、光を利用する場合よりも簡単かつ安価な構成で信号インタフェースを構築できる。サイズ・コストの面で、光を利用する場合よりも有利である。
【００２３】
第１の構成においては、電力供給装置、電力受取装置、一方の通信装置、他方の通信装置のそれぞれが何れの箇所に配置されるかは基本的には問題とならず、同一の基板や同一のユニットに配置されていてもよい。但し、電気配線を使用しない非接触の伝送という点においては、電力供給装置と、送信側の通信装置及び受信側の通信装置の何れか一方とが給電側のユニットに配置されており、電力受取装置と、送信側の通信装置及び受信側の通信装置の他方とが受電側のユニットに配置されている形態が好適である。つまり、ユニット間の伝送に本発明を適用することが好ましい。
【００２４】
ここで、「ユニット」とは、モジュールとも称されるもので、電力や信号を電気配線ではなく非接触で伝送しようとする際の一方の装置と他方の装置の双方が「ユニット」に該当する。前記の関係にある限り、何れのものも「ユニット」に含まれる。例えば、半導体モジュールや電子機器内に搭載される回路基板を最小単位とするのが典型的であるが、これには限定されない。例えば、車両における車体（ボディ）とステアリングをそれぞれユニットとして扱う、車両におけるインストルメントパネルとメータをそれぞれユニットとして扱う等、電力や信号を電気配線ではなく非接触で伝送する際の一方の装置と他方の装置との関係である限り何れのものも「ユニット」に該当する。つまり、給電（送電）側と受電側との関係として捉えられるもの全てが「ユニット」に該当する。
【００２５】
第１の構成においては、好ましくは、電力伝送信号から受電側の通信装置用の基準信号を生成するとよい。即ち、電力受取装置が生成した電力の供給を受けて動作する一方の通信装置が信号伝送用に使用する搬送信号の基準となる基準信号を、電力受取装置が受電した電力伝送信号に基づいて生成する基準信号生成部をそれぞれの系統について備え、電力供給装置と他方の通信装置とは同一の基準信号に基づいてそれぞれが担当する処理を行なうとよい。こうすることで、何れの系統においても、給電側の通信装置における変調処理（或いは復調処理）と給電側の通信装置における復調処理（或いは変調処理）とを同期して行なうことができ、復調処理に同期検波方式を用いる場合に好適な態様となる。この場合、好ましくは、受信側の通信装置は、基準信号生成部で生成された基準信号に基づいて同期検波方式で復調処理を行なうための搬送信号を生成するタイミング信号生成部を有するとよい。
【００２６】
第１の構成においては、送信側の通信装置と受信側の通信装置との組を複数有する構成にするが、この場合、送信側の１つの通信装置或いは受信側の１つの通信装置が複数の信号伝送系統に兼用される第１の形態を採ることができる。第１の形態を採れば、送信側と受信側のうち、兼用される側の構成が簡易になる。又、送信側の通信装置と受信側の通信装置とで構成される信号伝送系統を各別に複数有する構成とし、周波数分割多重により信号伝送を行なう第２の形態を採ることもできる。第２の形態を採れば、各信号伝送系統では他の系統から混信を受けずに同時通信を行なうことができる。
【００２７】
第１の構成においては、信号伝送装置は、ミリ波帯（波長が１〜１０ミリメートル）の搬送周波数を主に使用するのが好適である。但し、ミリ波帯に限らず、より波長の短い例えばサブミリ波帯（波長が０．１〜１ミリメートル）やより波長の長いセンチ波帯（波長が１〜１０センチメートル）等、ミリ波帯近傍の搬送周波数を使用する場合にも適用可能である。例えば、サブミリ波帯〜ミリ波帯、ミリ波帯〜センチ波帯、あるいはサブミリ波帯〜ミリ波帯〜センチ波帯を使用してよい。
【００２８】
［伝送装置、伝送方法：非接触電力伝送＋基準信号伝送］
本発明の第２の態様及び第６の態様と対応する本実施形態の第２の構成においては、伝送装置は、電力の供給を受けて予め定められた信号処理を行なう第１の負荷装置と、第１の負荷装置における信号処理の基準となる基準信号に基づいて電力伝送信号を生成して無線により供給する電力供給装置と、電力供給装置から供給された電力伝送信号を受け取る電力受取装置と、電力受取装置から電力の供給を受けて予め定められた信号処理を行なう第２の負荷装置と、電力受取装置が受電した電力伝送信号に基づいて第２の負荷装置における信号処理の基準となる基準信号を生成する基準信号生成部とを複数組備える。電力供給装置は電力伝送信号を発する送電素子及び送電素子を駆動する給電電源部を具備する。電力受取装置は電力伝送信号を受け取る受電素子及び受電素子が受電した電力伝送信号に基づいて電力を生成する受電電源部を具備する。そして複数組（複数系統）のそれぞれにおいて、第１の負荷装置における信号処理の基準となる基準信号に基づいて生成した電力伝送信号を無線により伝送して受電側の負荷装置に電力を供給するとともに、受電した電力伝送信号に基づいて受電側の負荷装置における予め定められた信号処理の基準となる基準信号を生成する。
【００２９】
因みに、第２の構成においては、給電側の第１の負荷装置が一方（給電側）の通信装置となり、受電側の第２の負荷装置が他方（受電側）の負荷装置となる形態をとり、給電側の通信装置と受電側の通信装置との間で伝送対象の信号を無線により伝送してもよい。この場合にも、伝送対象の信号を無線により伝送する際には、電波に限らず光を使用してもよい。更には、電力伝送と信号伝送とをそれぞれ異なる信号で行なえばよく、その限りにおいて電力伝送信号の周波数と信号伝送用の搬送信号の周波数とを異ならせてもよいし同じにしてもよい。但し、電力伝送信号によるノイズ等の影響を防止する観点では、好ましくは、電力伝送信号の周波数と信号伝送用の搬送信号の周波数とを異ならせる。電力伝送信号の周波数が情報の無線通信に使用する周波数帯域と重なっていなければよく、その限りにおいて種々の周波数を使用してよい。又、電力伝送効率の低下が許容される場合には、信号伝送と電力伝送の各搬送波を共通にしてもよい（この場合、電力伝送信号の周波数と信号伝送用の搬送信号の周波数とは同じになる）。
【００３０】
第２の構成においては、電力供給装置、電力受取装置、第１の負荷装置、第２の負荷装置のそれぞれが何れの箇所に配置されるかは基本的には問題とならず、同一の基板や同一のユニットに配置されていてもよい。但し、電気配線を使用しない非接触の伝送という点においては、電力供給装置と第１の負荷装置とが給電側のユニットに配置されており、電力受取装置と第２の負荷装置とが受電側のユニットに配置されている形態が好適である。
【００３１】
第２の構成においては、好ましくは、電力伝送信号から受電側の第２の負荷装置用の基準信号を生成するとよい。即ち、電力供給装置と第１の負荷装置の双方は同一の基準信号に基づいてそれぞれが担当する処理を行ない、第２の負荷装置は、基準信号生成部が生成した基準信号に基づいて、第１の負荷装置における信号処理と同期して予め定められた信号処理を行なうとよい。こうすることで、給電側の第１の負荷装置における信号処理と、給電側の第２の負荷装置における信号処理とを同期して行なうことができる。
【００３２】
第１の構成及び第２の構成の何れにおいても、基準信号生成部を備える場合には、好ましくは、電力供給装置が発生する電力伝送信号の位相と電力受取装置が受け取る電力伝送信号の位相とが一致しないことに伴う影響を抑制する位相処理部を備えるとよい。
【００３３】
第１の構成及び第２の構成の何れにおいても、一の電力供給装置から発せられた電力伝送信号を共通に使用して電力を生成する電力受取装置を複数備える構成を採ることができる。つまり、１つの送電素子に対して複数の受電素子が配置される構成を採ることができる。
【００３４】
第１の構成及び第２の構成の何れにおいても、複数の電力供給装置を備えた給電側のユニットを１つ備え、複数の電力供給装置の何れか１つと対応する１つの電力受取装置を備えた受電側のユニットを複数の電力供給装置のそれぞれについて備える構成を採ることができる。つまり、給電側と受電側の対が複数存在するが、給電側を１ユニットとする形態である。この場合、好ましくは、受電側の受電素子と給電側の送電素子とが平面視したときに重なるように配置し、各系統を異なる周波数で駆動するのが好ましい。具体的には、複数の電力供給装置のそれぞれは電力伝送信号を発する送電素子及び送電素子を駆動する給電電源部を具備し、複数の電力受取装置のそれぞれは電力伝送信号を受け取る受電素子及び受電素子が受電した電力伝送信号に基づいて電力を生成する受電電源部を具備し、複数の送電素子のそれぞれが同軸芯となるように平面状に配置されており、複数の送電素子と複数の受電素子の対応するもの同士が同一軸で重なって配置されている構成にする。そして、複数の給電電源部のそれぞれが対応する送電素子をそれぞれ異なる周波数で駆動するとよい。
【００３５】
第１の構成及び第２の構成の何れにおいても、電力供給装置を備えた給電側のユニットを複数備え、複数の電力供給装置の何れか１つと対応する１つの電力受取装置を備えた受電側のユニットを複数の電力供給装置のそれぞれについて備える構成を採ることができる。この場合、受電素子と送電素子とが平面視したときに並列となるように配置してもよく、この場合は、各系統を同じ周波数で駆動してもよい。具体的には、電力受取装置を具備する受電側のユニットを複数有し、電力供給装置を具備する給電側のユニットを、複数の受電側のユニットのそれぞれと対応するように複数備える。複数の電力供給装置のそれぞれは電力伝送信号を発する送電素子及び送電素子を駆動する給電電源部を具備し、複数の電力受取装置のそれぞれは電力伝送信号を受け取る受電素子及び受電素子が受電した電力伝送信号に基づいて電力を生成する受電電源部を具備する。更に、複数の給電側のユニットは、複数の送電素子のそれぞれを平面視したときに異なる位置に配置されるように設け、複数の受電側のユニットは、複数の送電素子と複数の受電素子の対応するもの同士が同一軸で重なって配置されるように設ける。そして、複数の給電電源部のそれぞれは、対応する送電素子をそれぞれ異なる周波数又は同一の周波数で駆動する。
【００３６】
第１の構成及び第２の構成の何れにおいても、電力供給装置と電力受取装置の組を複数備えるが、複数の電力供給装置（詳しくは給電電源部）のそれぞれは、対応する送電素子の駆動のオン・オフを各別に制御するとよい。これにより、送電素子の駆動のオン・オフの各別の制御に連動して、複数の電力受取装置のそれぞれから給電を受ける受電側の通信装置や負荷装置のそれぞれのオン・オフを各別に制御することができる。
【００３７】
［非接触電力伝送装置］
電力供給装置（電力給電装置や送電端末とも称される）から電力受取装置（電力受電装置や受電端末とも称される）に対して無線（非接触）で電力を伝送する方法が種々提案されている。非接触で電力を伝送する方法は、「非接触給電」、「ワイヤレス給電」、「ワイヤレス電力伝送」等と称される。非接触電力伝送の原理は、電磁エネルギを利用するものであり、放射型（電波受信型、電波収穫型）と非放射型に大別される。放射型は、さらにマイクロ波型とレーザ型に区別され、非放射型はさらに電磁誘導型と共鳴型（電磁共鳴型とも称する）に区別される。他の分類方法として電磁コイルを用いるか否かで区別する方法があり、この場合、電波受信型は電磁コイルを用いない方式に該当し、電磁誘導型及び共鳴型は電磁コイルを用いる方式に該当する。これらの方法を用いれば、電気配線や端子を介したインタフェースが完全に不要となり、ケーブルレスの装置構成にできる。電源を含む全ての信号を、無線により伝送できる。
【００３８】
何れの方式も、電力供給部が送電側（１次側とも称される）に設けられ、電力受取部が受電側（２次側とも称される）に設けられ、送電素子と受電素子の間で電磁気の結合により電力を無線により伝送する。電力供給部は、送電素子及び送電素子を駆動する送電素子駆動回路としての給電電源部を具備する。電力受取部は、受電素子及び受電素子で受電した電力を後段回路で使用するのに都合のよい形態（直流・交流の相違や電圧等）に整形する整流回路等の受電電源部を具備する。
【００３９】
例えば、電波受信型は、電波のエネルギを利用するもので、電波を受信することで得られる交流波形を、整流回路により直流電圧に変換する。周波数帯によらず（例えばミリ波でもよい）電力を伝送できる利点がある。図示を割愛するが、電力を無線により供給する電力供給部には、ある周波数帯の電波を送電素子（例えばアンテナ）から送信する送信回路を設ける。電力供給部より無線により電力を受け取る電力受取部には、受電素子（例えばアンテナ）で受信した電波を整流する整流回路を設ける。送信電力にもよるが、受信電圧は小さく、整流回路に使用する整流ダイオードとしては順方向電圧ができるだけ小さなもの（例えばショットキーダイオード）を使用するのが好ましい。整流回路の前段に共振回路を構成して、電圧を大きくしてから整流してもよい。一般的な野外での使用における電波受信型においては送信電力の多くが電波として拡散するため電力伝送効率が低くなるが、伝送範囲を制限できる構成（例えば閉込め構造のミリ波信号伝送路）と組み合わせることで、その問題を解消できる。
【００４０】
電磁誘導型は、コイルの電磁結合と誘導起電力を利用する。図示を割愛するが、送電側には、送電素子として１次コイルを設け、電力を無線により供給する電力供給部は、１次コイルを比較的高い周波数で駆動する。受電側には、１次コイルと対向する位置に受電素子として２次コイルを設けるとともに、電力供給部から無線により電力を受け取る電力受取部には、整流ダイオード、共振、及び平滑用のコンデンサ等を設ける。例えば、整流ダイオードと平滑用のコンデンサで整流回路を構成する。１次コイルを高周波数で駆動すると、１次コイルと電磁結合された２次コイルに誘導起電力が発生する。この誘導起電力に基づき、整流回路により直流電圧を作り出す。この際、共振現象を利用して受電効率を高めることもある。電磁誘導型を採用する場合には、電力供給部と電力受取部の間を近接させ、その間（具体的には１次コイルと２次コイルの間）には他の部材（特に金属）が入り込まないようにするとともに、コイルに対して電磁遮蔽を採る。前者は、金属が加熱されるのを防止するためであり（電磁誘導加熱の原理による）、後者は他の電子回路への電磁障害対策のためである。電磁誘導型は。伝送可能な電力が大きいが、前述のように送受間を近接（例えば１センチメートル以下）させる必要がある。
【００４１】
共鳴型は、送電側と受電側の２つの共振器（共鳴素子）の間の共鳴現象を利用するもので、電力を供給する電力供給装置に備えられた送電素子としての送電用共振器（送電共鳴素子）と、電力供給装置から供給される電力を受ける電力受電装置に備えられた受電素子としての受電用共振器（受電用共鳴素子）との間の電場又は磁場の共鳴（共振）による結合によって電力を伝送する方式である。つまり、共鳴型は、２つの振動子（振り子、音叉）が共振する現象と同じ原理を応用するもので、電磁波でなく電場又は磁場の一方での近接場における共鳴現象を利用する。固有振動数が同じ２つの振動子の一方（電力供給部に相当）を振動させた場合に、他方（電力受取部に相当）の振動子に小さな振動が伝達されるだけで、共鳴現象により大きく揺れ始める現象を利用するのである。
【００４２】
電場の共鳴を利用する方式を以下では電界共鳴型と記述し、磁場の共鳴を利用する方式を以下では磁界共鳴型と記述する。尚、今日では、効率や伝送距離、位置ずれや角度ずれ等の側面で有利な電場又は磁場の共鳴を利用した「共鳴型」が着目されており、その中でも特に、生物体によるエネルギ吸収の影響の少ない（誘電体の損失の少ない）磁場の共鳴を利用する磁界共鳴型や磁気共鳴型と称される方式が注目されている。
【００４３】
電場での共鳴現象を利用する方式の場合は、電力を無線により供給する電力供給部（送電側）と、電力供給部より無線により電力を受け取る電力受取部（受電側）の双方には、誘電体を配置し、両者間で電場の共鳴現象が発生するようにする。アンテナには、誘電率が数１０〜１００超で（一般的なものより非常に高い）、誘電損失ができるだけ小さい誘電体を使用することと、特定の振動モードをアンテナに励起させることが肝要となる。例えば、円板のアンテナを使用する場合、円板の周りの振動モードがｍ＝２又は３のとき結合が最も強い。
【００４４】
電場の共鳴型は、磁場よりも送電距離が短く、発熱が少ないが、障害物があると電磁波による損失が大きくなる。磁場の共鳴型は、人間等の誘電体の静電容量の影響を受けず、電磁波による損失が少なく、電場よりも送電距離が長い。電場の共鳴型の場合は、ミリ波帯よりも低周波を使用する場合は回路基板側で使用している信号との干渉（ＥＭＩ）の影響が大きい点を考慮する必要があるし、又、ミリ波帯を使用する場合は信号に関してのミリ波信号伝送との間での干渉を考慮する必要がある。磁場の共鳴型の場合は、基本的に電磁波でのエネルギ流出は少ないし、波長もミリ波帯と異なるようにできるので、回路基板側やミリ波信号伝送との間での干渉問題から解放される。
【００４５】
磁場での共鳴現象を利用する方式の場合は、電力を無線により供給する電力供給部（送電側）と、電力供給部より無線により電力を受け取る電力受取部（受電側）の双方には、ＬＣ共振器を配置し、両者間で磁場の共鳴現象が発生するようにする。例えば、ループ型のアンテナの一部をコンデンサの形状にし、ループ白身のインダクタンスと合わせてＬＣ共振器にする。Ｑ値（共鳴の強さ）を大きくすることができ、電力が共鳴用アンテナ以外に吸収される割合が小さい。そのため、磁場を利用する方式である点で電磁誘導型と似通ってはいるが、電力供給部と電力受取部の間を電磁誘導型よりも離した状態で数ｋＷの伝送も可能である点で全く異なる方式である。
【００４６】
共鳴型の場合は、電場、磁場の何れの共鳴現象を利用するかに拘らず、電磁場の波長λとアンテナとなる部品の寸法（電場では誘電体の円板の半径、磁場ではループの半径）、送電可能な最大距離（アンテナ間距離Ｄ）がおおよそ比例する。換言すると、振動させる周波数と同じ周波数の電磁波の波長λ、アンテナ間距離Ｄ、アンテナ半径ｒの比をほぼ一定に保つことが肝要となる。又、近接場での共鳴現象であるため、波長λはアンテナ間距離Ｄよりも十分に大きくし、アンテナ半径ｒはアンテナ間距離Ｄより小さ過ぎないようにすることが肝要となる。
【００４７】
本実施形態では、電力伝送を無線により実現する手法としては、電波受信型、電磁誘導型、共鳴型等の何れをも採用できるが、電磁コイルを用いる方式を採用すると好ましく、特に、共振現象又は共鳴現象を利用して電力を非接触により伝送するとよく、更には、共鳴型を採用するのが最も効果的である。例えば、電磁誘導型の電力供給効率は、１次コイルの中心軸と２次コイルの中心軸が一致している場合が最大であり、軸ズレがあると効率が低下する。換言すると、１次コイルと２コイルの位置合わせ精度が電力伝送効率に大きく影響を与える。電子機器の種類にもよるが、送電側と受電側の相対位置が変動し得る形態の場合には、電磁誘導型の採用は難点がある。電波受信型や電場による共鳴型ではＥＭＩ（干渉）を考慮する必要がある。その点、磁場による共鳴型では、これらの問題から解放される。
【００４８】
［電子機器］
本発明の第３の態様や本発明の第４の態様と対応する本実施形態の電子機器においては、各部がひとつの筐体内に収容された状態の装置構成で１つの電子機器が構成されることもあるし、複数の装置（電子機器）の組合せで１つの電子機器の全体が構成されることもある。本実施形態の伝送装置は、例えば、デジタル記録再生装置、地上波テレビ受像装置、携帯電話装置、ゲーム装置、コンピュータ等の電子機器において使用される。
【００４９】
通信装置を構成する場合、送信側単独の場合と、受信側単独の場合と、送信側と受信側の双方を有する場合とがある。送信側と受信側の各通信装置は無線信号伝送路（例えばミリ波信号伝送路）を介して結合されミリ波帯で信号伝送を行なうように構成される。伝送対象の信号を広帯域伝送に適したミリ波帯域に周波数変換して伝送する。ただし、如何なる場合でも、送信装置と受信装置の組（対）で、信号伝送装置を構成する。
【００５０】
そして、比較的近距離に配置された通信装置間では、伝送対象の信号をミリ波信号に変換してから、このミリ波信号をミリ波信号伝送路を介して伝送する。本実施形態の「無線伝送」とは、伝送対象の信号を一般的な電気配線（単純なワイヤー配線）ではなく無線（好ましくは電波：この例ではミリ波）で伝送することを意味する。
【００５１】
「比較的近距離」とは、放送や一般的な無線通信で使用される野外（屋外）での通信装置間の距離に比べて距離が短いことを意味し、伝送範囲が閉じられた空間として実質的に特定できる程度のものであればよい。「閉じられた空間」とは、その空間内部から外部への電波の漏れが少なく、逆に、外部から空間内部への電波の到来（侵入）が少ない状態の空間を意味し、典型的にはその空間全体が電波に対して遮蔽効果を持つ筐体（ケース）で囲まれた状態である。例えば、１つの電子機器の筐体内での基板間通信や同一基板上でのチップ間通信や、一方の電子機器に他方の電子機器が装着された状態のように複数の電子機器が一体となった状態での機器間の通信が該当する。「一体」は、装着によって両電子機器が完全に接触した状態が典型例であるが、両電子機器間の伝送範囲が閉じられた空間として実質的に特定できる程度のものであればよい。例えば数センチ以内あるいは１０数センチ以内等、比較的近距離で、両電子機器が多少離れた状態で定められた位置に配置されていて「実質的に」一体と見なせる場合も含む。要するに、両電子機器で構成される電波が伝搬し得る空間内部から外部への電波の漏れが少なく、逆に、外部からその空間内部への電波の到来（侵入）が少ない状態であればよい。
【００５２】
以下では、１つの電子機器の筐体内での信号伝送を筐体内信号伝送と称し、複数の電子機器が一体（以下、「実質的に一体」も含む）となった状態での信号伝送を機器間信号伝送と称する。筐体内信号伝送の場合は、送信側の通信装置（通信部：送信部）と受信側の通信装置（通信部：受信部）が同一筐体内に収容され、通信部（送信部と受信部）間に無線信号伝送路が形成された信号伝送装置が電子機器そのものとなり得る。一方、機器間信号伝送の場合、送信側の通信装置（通信部：送信部）と受信側の通信装置（通信部：受信部）がそれぞれ異なる電子機器の筐体内に収容され、両電子機器が定められた位置に配置され一体となったときに両電子機器内の通信部（送信部と受信部）間に無線信号伝送路が形成されて信号伝送装置が構築される。
【００５３】
無線信号伝送路を挟んで設けられる各通信装置においては、送信系統と受信系統が対となって組み合わされて配置される。各通信装置に送信系統と受信系統を併存させることで双方向通信ができる。各通信装置に送信系統と受信系統を併存させる場合、一方の通信装置と他方の通信装置との間の信号伝送は片方向（一方向）のものでもよいし双方向のものでもよい。例えば、第１の通信装置が送信側となり第２の通信装置が受信側となる場合には、第１の通信装置に送信機能をなす第１の通信部が配置され第２の通信装置に受信機能をなす第２の通信部が配置される。第２の通信装置が送信側となり第１の通信装置が受信側となる場合には、第２の通信装置に送信機能をなす第１の通信部が配置され第１の通信装置に受信機能をなす第２の通信部が配置される。
【００５４】
送信機能をなす第１の通信部は、例えば、伝送対象の信号を信号処理してミリ波帯の電気信号を生成する送信側の信号生成部（伝送対象の電気信号をミリ波帯の電気信号に変換する信号変換部）と、ミリ波帯の無線信号を伝送するミリ波信号伝送路に送信側の信号生成部で生成されたミリ波帯の電気信号を結合させる送信側の伝送路結合部を送信部に備えるものとする。好ましくは、送信側の信号生成部は、伝送対象の信号を生成する機能部と一体であるのがよい。
【００５５】
伝送路結合部としては、例えば、アンテナ結合部やアンテナ端子やマイクロストリップ線路やアンテナ等を具備するアンテナ構造が適用される。伝送路結合部と無線信号伝送路との結合箇所が送信箇所や受信箇所である。例えば、アンテナ結合部は伝送路結合部やその一部を構成する。アンテナ結合部とは、狭義的には例えば半導体チップ内の電子回路と、チップ内又はチップ外に配置されるアンテナを結合する部分をいい、広義的には、半導体チップと無線信号伝送路を信号結合する部分をいう。例えば、アンテナ結合部は、少なくともアンテナ構造を備える。アンテナ構造は、無線信号伝送路との結合部における構造をいい、例えばミリ波帯の電気信号を電磁波（電波）に変換して無線信号伝送路に結合させるものであればよく、アンテナそのもののみを意味するものではない。
【００５６】
無線信号伝送路は、自由空間伝送路として、例えば筐体内の空間を伝搬する構成にしてもよい。又、好ましくは、導波管、伝送線路、誘電体線路、誘電体内等の導波構造で構成し、ミリ波帯域の電磁波を伝送路に閉じ込める構成にして、効率よく伝送させる特性を有するものとするのが望ましい。例えば、一定範囲の比誘電率と一定範囲の誘電正接を持つ誘電体素材を含んで構成された誘電体伝送路にするとよい。例えば、筐体内の全体に誘電体素材を充填することで、送信側の伝送路結合部と受信側の伝送路結合部の間には、自由空間伝送路ではなく誘電体伝送路が配される。又、送信側の伝送路結合部のアンテナと受信側の伝送路結合部のアンテナの間を誘電体素材で構成されたある線径を持つ線状部材である誘電体線路で接続することで誘電体伝送路を構成してもよい。電波（例えばミリ波信号）を伝送路に閉じ込める構成の無線信号伝送路としては、誘電体伝送路の他に、伝送路の周囲が遮蔽材で囲まれその内部が中空の中空導波路としてもよい。
【００５７】
例えば、送信側の信号生成部は変調回路を有し、変調回路が伝送対象の信号（ベースバンド信号）を変調する。送信側の信号生成部は変調回路によって変調された後の信号を周波数変換してミリ波帯の電気信号を生成する。原理的には、伝送対象の信号をダイレクトにミリ波帯の電気信号に変換してもよい。送信側の伝送路結合部は、送信側の信号生成部によって生成されたミリ波帯の電気信号を無線信号（電磁波、電波）に変換して無線信号伝送路としてのミリ波信号伝送路に供給する。
【００５８】
変調処理は、基本的には、振幅・周波数・位相の少なくとも１つを伝送対象信号で変調するものであればよく、これらの任意の組合せの方式も採用し得る。例えば、アナログ変調方式であれば、例えば、振幅変調（ＡＭ：Amplitude  Modulation）とベクトル変調がある。ベクトル変調として、周波数変調（ＦＭ：Frequency Modulation）と位相変調（ＰＭ：Phase Modulation）がある。デジタル変調方式であれば、例えば、振幅遷移変調（ＡＳＫ：Amplitude shift keying）、周波数遷移変調（ＦＳＫ：Frequency Shift Keying）、位相遷移変調（ＰＳＫ：Phase Shift Keying）、振幅と位相を変調する振幅位相変調（ＡＰＳＫ：Amplitude Phase Shift Keying）がある。振幅位相変調としては直交振幅変調（ＱＡＭ：Quadrature Amplitude Modulation）が代表的である。
【００５９】
受信機能をなす第２の通信部は例えば、無線信号伝送路としてのミリ波信号伝送路を介して伝送されてきたミリ波帯の無線信号を受信し電気信号に変換する受信側の伝送路結合部を受信部に備えるとともに、受信側の伝送路結合部により受信され電気信号に変換されたミリ波帯の電気信号（入力信号）を信号処理して通常の電気信号（伝送対象の信号、ベースバンド信号）を生成（復元、再生）する受信側の信号生成部（ミリ波の信号を伝送対象の電気信号に変換する信号変換部）を備えるものとする。好ましくは、受信側の信号生成部は、伝送対象の信号を受け取る機能部と一体であるのがよい。例えば、受信側の信号生成部は復調回路を有し、ミリ波帯の電気信号を周波数変換して出力信号を生成し、その後、復調回路が出力信号を復調することで伝送対象の信号を生成する。原理的には、ミリ波帯の電気信号からダイレクトに伝送対象の信号に変換してもよい。
【００６０】
以上のように、本実施形態では、信号インタフェースをとるに当たり、伝送対象の信号に関して、無線信号により接点レスやケーブルレスで伝送する（電気配線での伝送でない）。好ましくは、少なくとも信号伝送（特に高速伝送や大容量伝送が要求される映像信号や高速のクロック信号等）に関しては、ミリ波帯等の無線信号（好ましくは光ではなく電波）により伝送する。要するに、従前は電気配線によって行なわれていた信号伝送を本実施例では無線信号（電波）により行なう。ミリ波帯等の無線信号で信号伝送を行なうことで、ギガビット毎秒〔Ｇｂｐｓ〕オーダーの高速信号伝送を実現することができるし、無線信号の及ぶ範囲を容易に制限でき、この性質に起因する効果も得られる。
【００６１】
ここで、各伝送路結合部は、第１の通信部と第２の通信部が無線信号伝送路（例えばミリ波信号伝送路）を介して無線信号（ここではミリ波帯の無線信号）が伝送可能となるようにするものであればよい。例えばアンテナ構造（アンテナ結合部）を備えるものとしてもよいし、アンテナ構造を具備せずに結合をとるものでもよい。「ミリ波の信号を伝送するミリ波信号伝送路」等の無線信号伝送路は、空気（いわゆる自由空間）であってもよいが、好ましくは、無線信号（電磁波、電波）を伝送路中に閉じ込めつつ無線信号を伝送させる構造（無線信号閉込め構造、例えばミリ波閉込め構造）を持つものがよい。無線信号閉込め構造を積極的に利用することで、例えば電気配線のように無線信号伝送路の引回しを任意に確定することができる。このような無線信号閉込め構造のものとしては、例えば、典型的にはいわゆる導波管が該当するが、これに限らない。例えば、無線信号を伝送可能な誘電体素材で構成されたもの（誘電体伝送路や無線信号誘電体内伝送路と称する）や、伝送路を構成し、かつ、無線信号の外部放射を抑える遮蔽材が伝送路を囲むように設けられその遮蔽材の内部が中空の中空導波路がよい。誘電体素材や遮蔽材に柔軟性を持たせることで無線信号伝送路の引回しが可能となる。空気（いわゆる自由空間）の場合、各伝送路結合部はアンテナ構造をとることになり、そのアンテナ構造によって近距離の空間中を信号伝送することになる。一方、誘電体素材で構成されたものとする場合は、アンテナ構造をとることもできるが、そのことは必須でない。
【００６２】
無線による信号伝送においては、時分割多重又は周波数分割多重により信号の多重通信を行なってもよい。信号の多重通信としては、複数の信号を同一方向に伝送する態様と、双方向通信を行なう態様とがある。例えば、時分割多重で送受信を切り替えることで半二重の双方向通信を行なう。この場合、送信側と受信側のそれぞれの信号処理部は、送受信タイミングを時分割で切り替える切替部を有し、１系統の無線信号伝送路を使用して半二重による双方向の伝送を行なう。周波数分割多重で同時送受信を行なう全二重の双方向通信を行なってもよい。この場合、送信側と受信側は、送信の無線信号の周波数と受信の無線信号の周波数を異ならせ、１系統の無線信号伝送路を使用して全二重による双方向の伝送を行なう。時分割多重で複数系統の信号を切り替えて信号伝送を行なってもよい。この場合、送信側には複数の伝送対象の信号を時分割処理により１系統に纏めて伝送を行なうための多重化処理部を設け、受信側には無線信号伝送路を介して受け取った１系統の無線信号を各系統に分ける単一化処理部を設ける。周波数分割多重で複数系統の信号を同時伝送してもよい。この場合、送信側には複数の伝送対象の信号に関して無線信号の周波数をそれぞれ異ならせて１系統の無線信号伝送路で伝送を行なうための多重化処理部を設け、受信側の信号処理部には無線信号伝送路を介して受け取った１系統の無線信号を各系統に分ける単一化処理部を設ける。好ましくは、送信部あるいは受信部と対応する信号処理部は同一基板に配置され対応する筐体内に配置されているとよい。
【００６３】
好ましくは、送信部と受信部との間の無線信号伝送路の伝送特性が既知であるものとする。そして、送信部の前段の送信側の信号処理部及び受信部の後段の受信側の信号処理部の少なくとも一方について、予め定められた信号処理用の設定値を信号処理部に入力する設定値処理部を備えるとよい。例えば、１つの筐体内の送信部と受信部の配置位置が変化しない場合（機器内通信の場合）や、送信部（及び送信側の信号処理部）と受信部（及び受信側の信号処理部）のそれぞれが各別の筐体内に配置される場合でも使用状態のときの送信部と受信部の配置位置が予め定められた状態となる場合（比較的近距離の機器間の無線伝送の場合）のように、送受信間の伝送条件が実質的に変化しない（つまり固定である）環境下においては、送受信間の伝送特性を予め知ることができる。
【００６４】
送受信間の伝送条件が実質的に変化しない（つまり固定である）環境下においては、信号処理部の動作を規定する設定値を固定値として扱っても、つまり、パラメータ設定を固定にしても、信号処理部を不都合なく動作させることができる。信号処理用の設定値を予め定められた値（つまり固定値）にすることでパラメータ設定を動的に変化させずに済むので、パラメータ演算回路を削減できるし、消費電力を削減することもできる。機器内や比較的近距離の機器間の無線伝送においては通信環境が固定されるため、通信環境に依存する各種回路パラメータを予め決定することができるし、伝送条件が固定である環境下においては、信号処理部の動作を規定する設定値を固定値として扱っても、つまり、パラメータ設定を固定にしても、信号処理部を不都合なく動作させることができる。例えば、工場出荷時に最適なパラメータを求めておき、パラメータを装置内部に保持しておくことで、パラメータ演算回路の削減や消費電力の削減を行なうことができる。信号処理のパラメータ設定としては種々のものがある。例えば、信号増幅回路（振幅調整部）のゲイン設定（信号振幅設定）や位相調整量の設定や周波数特性の設定等もある。ゲイン設定は、送信電力設定や復調機能部に入力される受信レベル設定や自動利得制御（ＡＧＣ：Automatic Gain Control）等に利用されるし、位相調整量の設定は、搬送信号やクロックを別送する系で送信信号の遅延量に合わせて位相を調整する場合に利用されるし、周波数特性の設定は、送信側で予め低域周波数成分や高域周波数成分の振幅を強調する場合に利用される。
【００６５】
［電気配線による信号伝送と無線伝送との対比］
電気配線を介して信号伝送を行なう信号伝送では、次のような問題がある。
i）伝送データの大容量・高速化が求められるが、電気配線の伝送速度・伝送容量には限界がある。
ii）伝送データの高速化の問題に対応するため、配線数を増やして、信号の並列化により一信号線当たりの伝送速度を落とす手法がある。しかしながら、この手法では、入出力端子の増大に繋がってしまう。その結果、プリント基板やケーブル配線の複雑化、コネクタ部や電気的インタフェースの物理サイズの増大等が求められ、それらの形状が複雑化し、これらの信頼性が低下し、コストが増大する等の問題が起こる。
iii）映画映像やコンピュータ画像等の情報量の膨大化に伴い、ベースバンド信号の帯域が広くなるに従って、ＥＭＣ（電磁環境適合性）の問題がより顕在化してくる。例えば、電気配線を用いた場合は、配線がアンテナとなって、アンテナの同調周波数に対応した信号が干渉される。又、配線のインピーダンスの不整合等による反射や共振によるものも不要輻射の原因となる。このような問題を対策するために、電子機器の構成が複雑化する。
iv）ＥＭＣの他に、反射があると受信側でシンボル間での干渉による伝送エラーや妨害の飛び込みによる伝送エラーも問題となってくる。
【００６６】
これに対して、電気配線ではなく無線（例えばミリ波帯を使用）で信号伝送を行なう場合、配線形状やコネクタの位置を気にする必要がないため、レイアウトに対する制限があまり発生しない。ミリ波による信号伝送に置き換えた信号については配線や端子を割愛できるので、ＥＭＣの問題から解消される。一般に、通信装置内部で他にミリ波帯の周波数を使用している機能部は存在しないため、ＥＭＣの対策が容易に実現できる。送信側の通信装置と受信側の通信装置を近接した状態での無線伝送となり、固定位置間や既知の位置関係の信号伝送であるため、次のような利点が得られる。
【００６７】
１）送信側と受信側の間の伝搬チャネル（導波構造）を適正に設計することが容易である。
２）送信側と受信側を封止する伝送路結合部の誘電体構造と伝搬チャネル（ミリ波信号伝送路の導波構造）を併せて設計することで、自由空間伝送より、信頼性の高い良好な伝送が可能になる。
３）無線伝送を管理するコントローラの制御も一般の無線通信のように動的にアダプティブに頻繁に行なう必要はないため、制御によるオーバーヘッドを一般の無線通信に比べて小さくすることができる。その結果、制御回路や演算回路等で使用する設定値 （いわゆるパラメータ）を定数（いわゆる固定値）にすることができ、小型、低消費電力、高速化が可能になる。例えば、製造時や設計時に無線伝送特性を校正し、個体のばらつき等を把握すれば、そのデータを参照できるので、信号処理部の動作を規定する設定値は、プリセットや静的な制御にできる。その設定値は信号処理部の動作を概ね適正に規定するから、簡易な構成かつ低消費電力でありながら、高品位の通信が可能になる。
【００６８】
又、波長の短いミリ波帯での無線通信にすることで、次のような利点が得られる。
ａ）ミリ波通信は通信帯域を広く取れるため、データレートを大きくとることが簡単にできる。
ｂ）伝送に使う周波数が他のベースバンド信号処理の周波数から離すことができ、ミリ波とベースバンド信号の周波数の干渉が起こり難い。
ｃ）ミリ波帯は波長が短いため、波長に応じてきまるアンテナや導波構造を小さくできる。加えて、距離減衰が大きく回折も少ないため電磁シールドが行ない易い。
ｄ）通常の野外での無線通信では、搬送波の安定度については、干渉等を防ぐため、厳しい規制がある。そのような安定度の高い搬送波を実現するためには、高い安定度の外部周波数基準部品と逓倍回路やＰＬＬ（位相同期ループ回路）等が用いられ、回路規模が大きくなる。しかしながら、ミリ波は（特に固定位置間や既知の位置関係の信号伝送との併用時は）、容易に遮蔽でき、外部に漏れないようにできる。安定度を緩めた搬送波で伝送された信号を受信側で小さい回路で復調するのには、注入同期方式を採用するのが好適である。
【００６９】
例えば、比較的近距離（例えば１０数センチ以内）に配置されている電子機器間や電子機器内での高速信号伝送を実現する手法として、例えばＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）が知られている。しかしながら、最近のさらなる伝送データの大容量高速化に伴い、消費電力の増加、反射等による信号歪みの影響の増加、不要輻射の増加（いわゆるＥＭＩの問題）、等が問題となる。例えば、映像信号（撮像信号を含む）やコンピュータ画像等の信号を機器内や機器間で高速（リアルタイム）に伝送する場合にＬＶＤＳでは限界に達してきている。
【００７０】
データの高速伝送に対応するため、配線数を増やして、信号の並列化により一信号線当たりの伝送速度を落としてもよい。しかしながら、この対処では、入出力端子の増大に繋がってしまう。その結果、プリント基板やケーブル配線の複雑化や半導体チップサイズの拡大等が求められる。また、高速・大容量のデータを配線で引き回すことでいわゆる電磁界障害が問題となる。
【００７１】
ＬＶＤＳや配線数を増やす手法における問題は何れも、電気配線により信号を伝送することに起因している。そこで、電気配線により信号を伝送することに起因する問題を解決する手法として、電気配線を無線化して伝送する手法（特に電波で信号伝送を行なう手法）を採ってもよい。電気配線を無線化して伝送する手法としては例えば、筐体内の信号伝送を無線で行なうとともに、ＵＷＢ（Ultra Wide Band ）通信方式を適用してもよいし（第１の手法と記す）、波長の短い（１〜１０ミリメートル）ミリ波帯の搬送周波数を使用してもよい（第２の手法と記す）。しかしながら、第１の手法のＵＷＢ通信方式では、搬送周波数が低く、例えば映像信号を伝送するような高速通信に向かないし、アンテナが大きくなる等、サイズ上の問題がある。さらに、伝送に使う周波数が他のベースバンド信号処理の周波数に近いため、無線信号とベースバンド信号との間で干渉が起こり易いという問題点もある。また、搬送周波数が低い場合は、機器内の駆動系ノイズの影響を受け易く、その対処が必要になる。これに対して、第２の手法のように、より波長の短いミリ波帯の搬送周波数を使用すると、アンテナサイズや干渉の問題を解決し得る。
【００７２】
ここでは、ミリ波帯で無線通信を行なう場合で説明したが、その適用範囲はミリ波帯で通信を行なうものに限定されない。ミリ波帯を下回る周波数帯（センチ波帯）や、逆にミリ波帯を超える周波数帯（サブミリ波帯）での通信を適用しても同様のことがいえる。但し、筐体内信号伝送や機器間信号伝送においては、過度に波長が長くも短くもないミリ波帯を主に使用するのが効果的である。
【００７３】
以下、本実施例の伝送装置や電子機器について具体的に説明する。尚、最も好適な例として、多くの機能部が半導体集積回路（チップ、例えばＣＭＯＳのＩＣ）に形成されている例で説明するが、このことは必須でない。
【００７４】
＜具体的な適用例＞
以下、具体的な適用例を示す。送信側の通信装置と受信側の通信装置とで、伝送装置が構成される。尚、以下において、装置を構成する各部がひとつの筐体内に収容された状態の構成で伝送装置や電子機器とすることもできる。伝送装置や電子機器は、単体の場合もあれば、複数の伝送装置や複数の電子機器の組合せで伝送装置や電子機器の全体が構成される場合もある。尚、最初に非接触電力伝送の系統が１つで、且つ、伝送対象信号を伝送する通信系統も１つである基本構成について説明し、その後に、非接触電力伝送の系統が複数で、且つ、伝送対象信号を伝送する通信系統も複数である実施例について説明する。
【００７５】
［基本構成１］
図１〜図２は、基本構成１を説明する図である。ここで、図１は、基本構成１の電子機器及び伝送装置の回路ブロック図であり、図２は、基本構成１の電子機器及び伝送装置の動作を説明する図である。
【００７６】
基本構成１は、最も基本的な構成であり、データ（特に高速データ）を無線により伝送する通信装置と、電力を無線により伝送する電力供給部或いは電力受取部（纏めて非接触電力伝送デバイスとも称する）を同一ユニットに実装した形態である。基本構成１では、１つのユニットに、１つの受電側に対応する１つの電力供給装置を配置することで、１対１の非接触電力伝送装置を構成する。ここでの「１対１」は、給電側のユニット（詳しくはその回路基板）が１つであり、受電側のユニット（詳しくはその回路基板）も１つであることを意味する。この際には、給電側のユニットに通信装置を１つ配置するとともに受電側のユニットにも通信装置を１つ配置することで、１対１の信号伝送装置を構成する。つまりここでの「１対１」は、給電側のユニット（詳しくはその回路基板）に１つの通信装置が存在し、受電側のユニット（詳しくはその回路基板）にも１つの通信装置が存在することを意味する。
【００７７】
特に、基本構成１は、非接触電力伝送デバイスを含む２つのユニットのうち、一方へ電力（典型的には直流電力）を有線で給電して通信装置を駆動するが、他方は非接触電力伝送にて電力を伝送して通信装置を駆動する。例えば、ユニットの他方は、一方のユニットから非接触電力伝送により給電される交流電力を整流して直流電力にして、この直流電力を送信側の通信装置や受信側の通信装置（纏めてデータ送受信デバイスとも称する）の駆動に使用する。以下、具体的に説明する。
【００７８】
基本構成１の電子機器４００Ａは、第１ユニット４１０と第２ユニット４２０とを備える。第１ユニット４１０は、電力受取装置４１２と、基準信号生成部４１６と、第１通信装置４１８と、アンテナ４５８とを有する。電力受取装置４１２は、受電素子４１３と受電電源部４１４とを有する。受電素子４１３は、一方の端子が基準電位点に接続され（例えば接地される）、他方の端子が受電電源部４１４と基準信号生成部４１６に接続される。第１通信装置４１８としては、送信側とする場合は送信機能をなす通信部の構成を採用し、受信側とする場合は受信機能をなす通信部の構成を採用し、双方向通信に対応する場合は送信機能をなす通信部と受信機能をなす通信部の双方の構成を備えたものにする。基準信号生成部４１６は、受電素子４１３で受電した電力伝送信号Powerに基づいて、第１通信装置４１８が同期検波方式による復調処理で使用する搬送信号の元となる基準信号CK_1を生成する。受信側の復調処理が同期検波方式を採用しないときには、第１ユニット４１０は基準信号生成部４１６を備えていなくてもよい。
【００７９】
第２ユニット４２０は、電力供給装置４２２と第２通信装置４２８とアンテナ４７８とを有する。電力供給装置４２２は、送電素子４２３と給電電源部４２４とを有する。送電素子４２３は、一方の端子が基準電位点に接続され（例えば接地される）、他方の端子が給電電源部４２４に接続される。第２通信装置４２８としては、送信側とする場合は送信機能をなす通信部の構成を採用し、受信側とする場合は受信機能をなす通信部の構成を採用し、双方向通信に対応する場合は送信機能をなす通信部と受信機能をなす通信部の双方の構成を備えたものにする。
【００８０】
電力供給装置４２２と電力受取装置４１２とで非接触電力伝送装置４０２が構成され、基準信号生成部４１６と第１通信装置４１８と第２通信装置４２８とで信号伝送装置４０８が構成される。そして、非接触電力伝送装置４０２と信号伝送装置４０８とで伝送装置１が構成され、この伝送装置１が電子機器４００Ａに搭載される。
【００８１】
第２ユニット４２０（の給電電源部４２４及び第２通信装置４２８）には、直流電圧DC_0を供給する直流電源４０４が接続されているが、第１ユニット４１０には、直流電圧を供給する直流電源は接続されておらず（図中の×印を参照）、電力受取装置４１２の受電電源部４１４で生成した直流電圧DCを第１通信装置４１８が使用する構成になっている。尚、直流電源４０４は第２ユニット４２０に搭載してもよい。
【００８２】
給電電源部４２４による送電素子４２３の駆動を停止すれば電力伝送信号Powerの受電素子４１３への伝送が停止し、第１通信装置４１８への直流電圧DCの供給も停止する。よって、非接触電力伝送や第１通信装置４１８の動作のオン・オフは、給電電源部４２４による送電素子４２３の駆動のオン・オフで実現できる。
【００８３】
電力供給装置４２２の給電電源部４２４は、第２通信装置４２８が使用する基準信号CK_2（周波数ｆｏ）を生成する水晶発振回路等で構成されたクロック生成回路４２５を有し、この基準信号CK_2に基づいて送電素子４２３を駆動する。因みに、電力伝送信号Powerの周波数ｆｏは受電素子４１３と送電素子４２３の共振周波数に合わせる。電力供給装置４２２を具備する給電側の第２ユニット４２０において、電力供給装置４２２と第２通信装置４２８の双方は同一の基準信号CK_2に基づいてそれぞれが担当する処理を行なう。単一キャリア（周波数ｆｏ）の電力伝送信号Powerが送電素子４２３から受電素子４１３に伝送されるし（図２（Ａ）を参照）、第２通信装置４２８は基準信号CK_2に同期して周波数ｆｄの搬送信号にて通信処理を行なう。
【００８５】
図２（Ａ）に示すように、非接触電力伝送用の電力伝送信号Powerの周波数と、データの無線通信に使用する搬送信号の周波数（搬送周波数）とは、好ましくは異なるものとする。つまり、非接触電力伝送と無線データ通信は別々の周波数を使用する。図２（Ａ）では、非接触電力伝送用の交流電力（電力伝送信号Power：単一キャリアである）の周波数をｆｏとし、無線データ通信用の搬送周波数をｆｄ、その帯域幅をＷｂとしている。
【００８６】
非接触電力伝送と無線データ通信を別々の周波数で行なうことで、非接触電力伝送に最適な周波数を設定するとともに、無線データ通信に最適な周波数を設定することができる。換言すると、非接触電力伝送と無線データ通信を同一の周波数で行なうことの問題点を解決できる。例えば、非接触電力伝送と無線データ通信を同一の周波数で行なう場合、電力伝送効率を高めるには狭帯域になるが、このことは高レートの通信は困難で、伝送信号が低レートのものでなければならないことを意味する。逆に、高レートのために信号帯域（つまり帯域幅Ｗｂ）を広帯域にすると、非接触電力伝送の送受間の結合が非効率になり、電力伝送効率を犠牲にすることになる。このような問題点が、非接触電力伝送と無線データ通信を異なる周波数で行なうことで改善される。非接触電力伝送は周波数ｆｏの単一キャリアの電力伝送信号Powerで行ない、データ送受信は、高レートのために広帯域幅を確保するべく、周波数ｆｏとは異なり、より高い周波数ｆｄとすることができる。電力伝送の点においては、単一キャリアとすることでＱが高い状態のまま非接触電力伝送装を行なうことができる、つまり、データ伝送用のような広帯域が必要ではないので非接触電力伝送の高効率化に着目して最適な周波数ｆｏを設定することができる。又、データ通信と別の周波数ｆｏを非接触電力伝送に用いることで、データ伝送への非接触電力伝送に起因するノイズ等の干渉が少ない（低ノイズ化）という利点もある。
【００８７】
基準信号生成部４１６としては、比較回路、比較回路と分周回路の併用、更にはＰＬＬ（Phase Locked Loop：位相同期ループ）回路やＤＬＬ（Delay Locked Loop：遅延同期ループ）回路との併用等、種々の構成を採用できる。例えば、基準信号生成部４１６は、比較回路を有し、図２（Ｂ）に示すように、受電素子４１３が受電した交流信号を所定の閾値レベル（例えば交流中心：ＡＣゼロレベル）と比較することで基準信号CK_1を生成する。この場合、図２（Ａ）に示すように、非接触電力伝送用の電力伝送信号Powerの周波数ｆｏが、そのまま第２通信装置４２８用の基準信号CK_1の周波数となる。実質的に、電力伝送用の電力伝送信号Power（周波数ｆｏ）そのものを基準信号CK_1（周波数ｆｏ）として利用することになり、クロック回路を電力を供給する電力供給装置４２２側だけが持てばよいので、回路の簡素化が可能であるし、基準信号CK_1の周波数は、電力伝送用の周波数ｆｏの再利用であるため、周波数利用度の点で有利である。又、データの送信側と受信側とは、同期がとれた状態の基準信号を使用することができ、受信側が同期検波を行なう際に利点が得られる（詳細は後述する）。
【００８８】
尚、比較回路の出力信号をＭ／Ｎ（Ｍ，Ｎは整数でＭ＜Ｎ）に分周する分周回路（デバイダ）を基準信号生成部４１６に設け、分周回路の出力信号を基準信号CK_1として使用すれば、基準信号CK_1の周波数は電力伝送信号Powerの周波数ｆｏのＭ／Ｎ倍となる。又、ＰＬＬ回路と分周回路との併用によりデータ伝送用の搬送周波数ｆｄを電力伝送信号Powerの周波数ｆｏのＮ／Ｍ倍にすることもできる。
【００８９】
［基本構成２］
図３〜図４は、基本構成２を説明する図である。ここで、図３は、基本構成２の電子機器及び伝送装置の回路ブロック図であり、図４は、基本構成２の電子機器及び伝送装置を構成するユニットの配置態様の模式図である。
【００９０】
基本構成１の図１と基本構成２の図３との対比から理解できるように、基本構成２の電子機器４００Ｂの基本的な構成は、基本構成１の電子機器４００Ａと同様である。換言すると、基本構成１をより具体的にしたものが基本構成２といえる。信号伝送装置４０８としては、第１通信装置４１８が送信側となり、第２通信装置４２８が受信側となる例で示している。
【００９１】
第１通信装置４１８は、ベースバンド信号増幅部４３４と、変調機能部４４０と、送信増幅部４５０と、伝送路結合部を構成するアンテナ４５８と、タイミング信号生成部４６０とを有する。受電電源部４１４と基準信号生成部４１６と第１通信装置４１８とが、送信側の半導体集積回路（通信チップ）である送信チップＴＸとして構成されている。受電素子４１３と送信チップＴＸとアンテナ４５８とが、第１ユニット４１０用の回路基板（或いはインターポーザ）に搭載される（図４を参照）。
【００９２】
無線伝送の対象となる差動の広帯域信号（DATAin：例えば１２ビットの画像信号）がベースバンド信号増幅部４３４を介して変調機能部４４０に供給される。差動信号であることを明示するべく、図では、信号線に“＋”と“−”の記号を付して示す。
【００９３】
変調機能部４４０としては、変調方式に応じて様々な回路構成を採り得るが例えば、振幅や位相を変調する方式であれば、周波数混合部４４２（Ｍｉｘ：ミキサー回路）と送信側局部発振部４４４を備えた構成を採用すればよい。図はＡＳＫ変調方式を採用する場合で示す。送信側局部発振部４４４は、電圧制御発振回路（ＶＣＯ：Voltage Controlled Oscillator ）と電流制御発振回路（ＣＣＯ；Current Controlled Oscillator ）の何れを採用してもよい。以下では、特段の断りのない限り、電圧制御発振回路を採用するものとして説明する。
【００９４】
送信側局部発振部４４４は、ＶＣＯ構成であるのかＣＣＯ構成であるのかを問わず、差動信号を変調することを考慮して、例えば、発振器構成要素としては、２つのトランジスタ（例えば電界効果トランジスタ）を使用した差動回路で構成すればよい。図示しないが例えば、一方のトランジスタの制御入力端（ゲート）を非反転入力（Ｖin＋）とし、その主電極端（ドレイン又はソース）の一方を抵抗素子を介して電源に接続し、その主電極端の一方を反転出力（Ｖout− ）とする。又、他方のトランジスタの制御入力端（ゲート）を反転入力（Ｖin−）とし、その主電極端（ドレイン又はソース）の一方を抵抗素子を介して電源に接続し、その主電極端の一方を非反転出力（Ｖout＋ ）とする。又、各トランジスタの主電極端の他方を共通接続して、電流値可変型の電流源を介して基準電位（例えば接地電位）に接続する。電流値可変型の電流源により差動回路のバイアス電流を制御することで、発振周波数が制御される。送信側局部発振部４４４から発せられる変調用の搬送信号が差動信号であることを明示するべく、図では、送信側局部発振部４４４から周波数混合部４４２への信号線に“＋”と“−”の記号を付して示す。
【００９５】
タイミング信号生成部４６０は、変調機能部４４０やベースバンド信号増幅部４３４の前段回路等で使用するタイミング信号を生成する。タイミング信号生成部４６０は、各種のタイミング信号を生成できるものであればよく、種々の回路構成を採り得るが、例えば、ＰＬＬやＤＬＬ等で構成するのが好適である。以下ではＰＬＬで構成する場合で説明する。
【００９６】
タイミング信号生成部４６０は、第１通信装置４１８の送信側局部発振部４４４を発振回路として利用するように構成されており、分周部４６２（ＤＩＶ）と、位相周波数比較部４６４（ＰＦＤ）と、ループフィルタ部４６８（ＬＰＦ）とを備え、基準信号生成部４１６が基準信号発生部として利用されるようになっている。図中に破線で示すように、必要に応じて（回路構成次第で）、位相周波数比較部４６４とループフィルタ部４６８との間にチャージポンプ部４６６を設けてもよい。以下では、チャージポンプ部４６６も備えられている場合で説明する。
【００９７】
分周部４６２は、必要に応じて（電力伝送信号Powerとデータ伝送用の搬送周波数とを異ならせるための逓倍機能を要する場合に）備えればよく、送信側局部発振部４４４の出力端子から出力された出力発振信号Ｖout の発振周波数（＝搬送周波数ｆｄ）を１／α（Ｍ＝１、Ｎ＝α）に分周して分周発振信号Ｖdev を取得し位相周波数比較部４６４に供給する。αは、ＰＬＬ逓倍数（分周比とも称する）であって、１以上の正の整数で、かつ、ＰＬＬ出力クロックである出力発振信号Ｖout （変調用の搬送信号）の周波数を変更できるように可変にするのがよい。タイミング信号生成部４６０をＰＬＬ構成とするので、逓倍機能は簡易な構成の分周部４６２を備えることで実現でき、回路規模がより小さくて済む利点がある。
【００９８】
位相周波数比較部４６４は、基準信号生成部４１６から供給される基準信号CK_1と送信側局部発振部４４４からの出力発振信号Ｖout を分周部４６２で分周した分周発振信号Ｖdev の位相および周波数を比較し、比較結果である位相差および周波数差を示す誤差信号をパルス幅変調されたＵＰ／ＤＯＷＮ信号として出力する。
【００９９】
チャージポンプ部４６６は、位相周波数比較部４６４から出力されたＵＰ／ＤＯＷＮ信号に応じた駆動電流（チャージポンプ電流Ｉcpと称する）を入出力する。チャージポンプ部４６６は、例えば、位相周波数比較部４６４から出力されたチャージポンプ電流Ｉcpを入出力するチャージポンプと、チャージポンプにバイアス電流Ｉcpbiasを供給する電流値可変型の電流源とを備えて構成される。
【０１００】
ループフィルタ部４６８は、チャージポンプ部４６６を介して位相周波数比較部４６４から出力された比較信号を平滑化する平滑化部の一例である。ループフィルタ部４６８は例えば、ローパスフィルタであって、チャージポンプ部４６６により生成されたチャージポンプ電流Ｉcpを積分し、送信側局部発振部４４４の発振周波数を制御するためのループフィルタ出力電流Ｉlpを生成する。ループフィルタ出力電流Ｉlpは、送信側局部発振部４４４の発振制御信号として使用される。
【０１０１】
ループフィルタ部４６８は、図示しないが具体的には、ループフィルタ容量Ｃｐのコンデンサ（容量素子）を有するものとする。なお、コンデンサだけでなくループフィルタ抵抗Ｒｐの抵抗素子を直列に接続することで、ループの安定性を高めるようにしてもよい。１つのチャージポンプを備える構成を採る場合、通常は、この抵抗素子を備えた構成を採用する。
【０１０２】
ループフィルタ部４６８では、チャージポンプから出力されたチャージポンプ電流Ｉcpに基づいてループフィルタの一方の端子（つまり電圧電流変換部の入力）に電圧信号（チャージポンプ電圧Ｖcpと称する）が生成される。コンデンサへの充放電動作となるので、ループフィルタ部４６８は、位相周波数比較部４６４からの比較結果信号の所定のカットオフ周波数（ロールオフ周波数やポールともいう）以上の周波数成分を減衰させて、送信側局部発振部４４４に供給される発振制御電圧を平滑化するように、少なくとも１つのカットオフ周波数を呈する低域通過フィルタとして機能する。
【０１０３】
変調機能部４４０の送信側局部発振部４４４から出力された搬送周波数ｆｄの変調用の搬送信号は分周部４６２にて１／αに分周され、位相周波数比較部４６４に供給される。タイミング信号生成部４６０は、周波数がｆｄ／αの動作クロックが基準信号生成部４１６からの基準信号CK_1と周波数位相同期するように、位相周波数比較部４６４、チャージポンプ部４６６、ループフィルタ部４６８とともにＰＬＬ回路を構成している。
【０１０４】
給電電源部４２４は、第２通信装置４２８が使用する基準信号CK_2（周波数ｆｏ）を生成する水晶発振回路（XTAL）で構成されたクロック生成回路４２５と、基準信号CK_2に基づいて送電素子４２３を駆動する駆動回路４２６とを有する。送電素子４２３は、一方の端子が基準電位点に接続され（例えば接地される）、他方の端子が駆動回路４２６に接続される。
【０１０５】
第２通信装置４２８は、復調機能部４７０と、伝送路結合部を構成するアンテナ４７８と、受信増幅部４８２と、ベースバンド信号増幅部４８４と、タイミング信号生成部４９０とを有する。受信増幅部４８２としては可変ゲイン型のローノイズアンプ（ＬＮＡ）を使用するとよい。給電電源部４２４の駆動回路４２６と第２通信装置４２８とが、受信側の半導体集積回路（通信チップ）である受信チップＲＸとして構成されている。送電素子４２３と受信チップＲＸとアンテナ４７８とが、第２ユニット４２０用の回路基板（或いはインターポーザ）に搭載される（図４を参照）。
【０１０６】
第１通信装置４１８のアンテナ４５８から送信されたデータ伝送用の例えばミリ波帯の無線信号がアンテナ４７８で受信され復調機能部４７０に供給される。復調機能部４７０は、送信側の変調方式に応じた範囲で様々な回路構成を採用し得るが、ここでは、変調機能部４４０の前記の説明と対応するように、振幅や位相が変調されている方式の場合で説明する。
【０１０７】
復調機能部４７０は、２入力型の周波数混合部４７２（ミキサー回路）を備え、受信したミリ波信号（の包絡線）振幅の二乗に比例した検波出力を得る自乗検波回路、自乗特性を有しない単純な包絡線検波回路、或いは、同期検波方式により信号復調を行なう。好ましくは、基準信号CK_1との同期を考慮した同期検波方式を採用するとよい。図は、基準信号CK_1との同期を考慮した同期検波方式を採用する場合で示している。同期検波方式と採る場合、復調機能部４７０は受信側局部発振部４７４を備え、復調用の搬送波を受信側局部発振部４７４で生成し、その搬送波を利用して復調を行なう。受信側局部発振部４７４は、送信側局部発振部４４４と同様に、電圧制御発振回路（ＶＣＯ）と電流制御発振回路（ＣＣＯ）の何れを採用してもよい。以下では、特段の断りのない限り、電圧制御発振回路を採用するものとして説明する。受信側局部発振部４７４から発せられる復調用の搬送信号が差動信号であることを明示するべく、図では、受信側局部発振部４７４から周波数混合部４７２への信号線に“＋”と“−”の記号を付して示す。
【０１０８】
同期検波を使用した通信では、送信側の搬送信号と受信側の搬送信号は、周波数同期および位相同期がとれていることが必要である。このためにタイミング信号生成部４９０が備えられている。タイミング信号生成部４９０は、復調機能部４７０やベースバンド信号増幅部４８４の後段回路等で使用するタイミング信号を生成する。タイミング信号生成部４９０は、タイミング信号生成部４６０と同様に、各種のタイミング信号を生成できるものであればよく、種々の回路構成を採り得るが、例えば、ＰＬＬやＤＬＬ等で構成するのが好適である。以下ではＰＬＬで構成する場合で説明する。
【０１０９】
タイミング信号生成部４９０は、第２通信装置４２８の受信側局部発振部４７４を発振回路として利用するように構成されており、分周部４９２（ＤＩＶ）と、位相周波数比較部４９４（ＰＦＤ）と、ループフィルタ部４９８（ＬＰＦ）とを備え、給電電源部４２４のクロック生成回路４２５が基準信号発生部として利用されるようになっている。図中に破線で示すように、必要に応じて（回路構成次第で）、位相周波数比較部４９４とループフィルタ部４９８との間にチャージポンプ部４９６を設けてもよい。タイミング信号生成部４６０との関係では、分周部４９２は分周部４６２、位相周波数比較部４９４は位相周波数比較部４６４、チャージポンプ部４９６はチャージポンプ部４６６、ループフィルタ部４９８はループフィルタ部４６８にそれぞれ対応する。
【０１１０】
タイミング信号生成部４９０の構成及び動作は基本的にはタイミング信号生成部４６０と同様である。例えば、位相周波数比較部４９４は、クロック生成回路４２５から供給される基準信号CK_2と受信側局部発振部４７４からの出力発振信号Ｖout（復調用の搬送信号）を分周部４９２で分周した分周発振信号の位相および周波数を比較する。その比較結果を示す信号がチャージポンプ部４９６及びループフィルタ部４９８を介することで、受信側局部発振部４７４への制御信号が生成される。このとき、復調機能部４７０の受信側局部発振部４７４から出力された搬送周波数ｆｄの復調用の搬送信号は分周部４９２にて１／αに分周され、位相周波数比較部４９４に供給される。タイミング信号生成部４９０は、周波数がｆｄ／αの動作クロックがクロック生成回路４２５からの基準信号CK_2と周波数位相同期するように、位相周波数比較部４９４、チャージポンプ部４９６、ループフィルタ部４９８とともにＰＬＬ回路を構成している。
【０１１１】
アンテナ４７８で受信された受信信号は可変ゲイン型でかつローノイズ型の受信増幅部４８２（ＬＮＡ）に入力され振幅調整が行なわれた後に復調機能部４７０に供給される。振幅調整された受信信号は周波数混合部４７２に入力され、同期検波により周波数混合部４７２にて乗算信号が生成され、図示しないフィルタ処理部の低域通過フィルタで高域成分が除去されることで送信側から送られてきた入力信号の波形（ベースバンド信号、DATAout）が生成され、ベースバンド信号増幅部４８４を介して出力される。このとき、復調された差動の広帯域信号（DATAout：例えば１２ビットの画像信号）がベースバンド信号増幅部４８４を介して後段回路に供給される。差動信号であることを明示するべく、図では、信号線に“＋”と“−”の記号を付して示す。
【０１１２】
第２ユニット４２０の給電電源部４２４の駆動回路４２６及び第２通信装置４２８の各部（図では受信増幅部４８２、ベースバンド信号増幅部４８４、周波数混合部４７２、受信側局部発振部４７４、分周部４９２、位相周波数比較部４９４、チャージポンプ部４９６）には、直流電圧DC_0を供給する直流電源４０４が接続されている。これに対して、第１ユニット４１０には、直流電圧DC_0を供給する直流電源は接続されておらず、電力受取装置４１２の受電電源部４１４で生成した直流電圧DCを基準信号生成部４１６及び第１通信装置４１８の各部（図ではベースバンド信号増幅部４３４、送信増幅部４５０、周波数混合部４４２、送信側局部発振部４４４、分周部４６２、位相周波数比較部４６４、チャージポンプ部４６６）が使用する構成になっている。
【０１１３】
図４に示すように、受電素子４１３及び送電素子４２３のそれぞれは、回路基板４１１や回路基板４２１上の周縁近傍に導体パターンを螺旋状に巻回してコイル状に形成して導体パターンコイルとし、両導体パターンコイルが対向するようにしている。非接触電力伝送装置４０２を電磁誘導型で構成する場合、受電素子４１３と送電素子４２３との両導体パターンコイルでトランス（導体パターントランスと称する）が構成されるようにする。非接触電力伝送装置４０２を磁界共鳴型で構成する場合、受電素子４１３は受電素子に対応し、送電素子４２３は送電素子に対応し、受電素子４１３（受電素子）と送電素子４２３（送電素子）との両導体パターンコイルがヘリカルアンテナ或いはスパイラル共振器等として機能する。受電素子４１３（受電素子）と送電素子４２３（送電素子）は何れも、導体パターンコイルによるインダクタンス成分Ｌと容量成分Ｃが存在し、公知の関係式（１／√Ｌ・Ｃ）に基づく自己共振周波数（ωo ，ｆo＝ωo ／２π）が特定される。
【０１１４】
第２ユニット４２０は、回路基板４２１上の送電素子４２３（導体パターンコイル）の内周にクロック生成回路４２５と受信チップＲＸとアンテナ４７８が配置されている。第１ユニット４１０は、回路基板４１１上の受電素子４１３（導体パターンコイル）の内周に送信チップＴＸとアンテナ４５８が配置されている。第２ユニット４２０の受信チップＲＸには直流電圧DC_0を供給する直流電源４０４が接続されているが、第１ユニット４１０の送信チップＴＸには直流電圧を供給する直流電源は接続されておらず、導体パターンコイルによる非接触電力伝送により、送電素子４２３からの電力伝送信号Powerを受電素子４１３で受け取ることで直流電圧DCを生成して送信チップＴＸが使用する。又、オンボードアンテナ（アンテナ４５８及びアンテナ４７８）間でミリ波帯での高速データ送受信を行なう際に、非接触電力伝送の電力伝送信号Powerに基づいて送信チップＴＸ用の基準信号CK_1を生成することで、実質的に電力伝送信号Powerそのものを送信チップＴＸ用の基準信号として利用する。これにより、受電側（この例では送信側）の第１ユニット４１０には直流電源を用意することなく、更には、基準信号を生成するための水晶発振器等を実装しなくてもよく、第１ユニット４１０は、基準信号を生成するための回路として、簡単・低コストの回路（例えば比較回路）を使用できる。
【０１１５】
因みに、アンテナ４５８とアンテナ４７８との間や、送電素子４２３と受電素子４１３との間には回路基板４１１を挟むが、それは誘電体素材であるので、非接触電力伝送やミリ波帯での無線伝送に与える影響は少ない。
【０１１６】
図３に示した構成要素以外には周波数同期をとるための特段の仕組みが不要であり、同期検波による通信を行なうことができ、回路構成の簡略化が可能となる。送信側と受信側とに各別の水晶発振器を使用する必要がないため様々な利点が得られる。各箇所に基準信号（この例では基準信号CK_1と基準信号CK_2）を供給するとともに、各基準信号に基づいて変調処理や復調処理を行なうことで、干渉・ノイズ・信号歪み・不要輻射・使える周波数などの問題を解決できる。例えば、信号伝送装置４０８として周波数分割多重を適用する場合でも、基準信号CK_1に基づいて周波数の異なる複数の送信用の搬送信号を生成するとともに、基準信号CK_1と同じ周波数の基準信号CK_2に基づいて周波数の異なる複数の受信用の搬送信号を生成することができ、各搬送信号の同期をとることが容易であり、その結果、干渉の影響を受けることなくそれぞれの信号伝送が実現される。例えば、搬送周波数ｆｄ２の送信信号を受信して同期検波しているときに、搬送周波数ｆｄ２とは周波数の異なる搬送周波数ｆｄ１の送信信号も到来し受信しても、搬送周波数ｆｄ１の成分の干渉の影響を受けることはない。
【実施例１】
【０１１７】
図５〜図６は、実施例１を説明する図である。ここで、図５は、実施例１の電子機器及び伝送装置の回路ブロック図であり、図６は、実施例１の電子機器及び伝送装置の動作を説明する図である。図５は、基本構成１に対する変形例で示しているが、基本構成１をより具体的にした基本構成２に対しても同様の変形が可能である。
【０１１８】
実施例１は、非接触電力伝送の系統を複数にする点に特徴がある。更に好ましくは、複数の非接触電力伝送の受電側の各系統には、電力受取装置４１２で受電した電力に基づいて動作する通信装置を設けることでデータ送受信系統を複数用意する。非接触電力伝送の系統を複数用意するとともに、データ送受信系統を複数用意する点では後述の実施例２と同じであるが、データ伝送では、周波数分割多重を適用しない点で実施例２と相違する。
【０１１９】
更に好ましくは、基本構成１では、１つのユニットに、複数の受電側のそれぞれに対応する複数の電力供給装置４２２（送電素子４２３と給電電源部４２４）を配置することで、１対多の非接触電力伝送装置を構成する。ここでの「１対多」は、給電側のユニットが１つであり、受電側のユニットが複数であることを意味する。この際には、給電側のユニットに通信装置を１つ配置することで、１対多の信号伝送装置を構成する。ここでの「１対多」は、給電側のユニット（詳しくはその回路基板）に１つの通信装置が存在し、受電側の複数のユニット（詳しくはその回路基板）のそれぞれに通信装置が存在することを意味する。
【０１２０】
非接触電力伝送の各系統は、系統別に電源供給をオン・オフ（つまり電力伝送先を選択）することで、結果的に、データ送受信デバイスの選択性を持たせることができる。受電素子と送電素子との配置態様によっては、各系統が干渉しないように、好ましくは、それぞれの電力伝送信号Powerの周波数を異なるものとする。以下、基本構成１や基本構成２との相違点を中心に具体的に説明する。尚、基本構成１及び基本構成２と同一或いは同等の機能部には同一の参照符号を付して示す。
【０１２１】
実施例１の電子機器４００Ｃは、２つの第１ユニット４１０_1及び第１ユニット４１０_2と第２ユニット４２０とを備える。第２ユニット４２０には、直流電圧DC_0を供給する直流電源４０４が搭載されているが、第１ユニット４１０_1及び第１ユニット４１０_2には直流電圧を供給する直流電源は接続されておらず、第２ユニット４２０から非接触電力伝送により電力供給を行なう。具体的には、第２ユニット４２０は、送電素子４２３_1及び給電電源部４２４_1を具備する第１ユニット４１０_1用の電力供給装置４２２_1と、送電素子４２３_2及び給電電源部４２４_2を具備する第１ユニット４１０_2用の電力供給装置４２２_2と、第２通信装置４２８とを有する。第２通信装置４２８には、給電電源部４２４_1のクロック生成回路４２５_1から基準信号CK_21が供給されるとともに、給電電源部４２４_2のクロック生成回路４２５_2から基準信号CK_22が供給される。
【０１２２】
直流電源４０４は、第２通信装置４２８と、電力供給装置４２２_1の給電電源部４２４_1及び電力供給装置４２２_2の給電電源部４２４_2とに接続されている。第２通信装置４２８と第１通信装置４１８_1とで第１の送受信対が構成され、第２通信装置４２８と第１通信装置４１８_2とで第２の送受信対が構成される。送受信対を複数有するが、送信側あるいは受信側が複数の送受信対に兼用される構成である。
【０１２３】
送電素子４２３_1から伝送された周波数ｆｏ_1の電力伝送信号Power_1を受電素子４１３_1で受け取ることで直流電圧DC_1を生成して第１通信装置４１８_1が使用する。アンテナ４５８_1とアンテナ４７８との間でミリ波帯での高速データ送受信を行なう際に、非接触電力伝送の電力伝送信号Power_1に基づいて第１通信装置４１８_1用の基準信号CK_11を生成することで、実質的に電力伝送信号Power_1そのものを第１通信装置４１８_1用の基準信号として利用する。第１通信装置４１８_1は、基準信号生成部４１６_1で生成された基準信号CK_11に基づいて周波数ｆｄ_1（≠ｆｏ_1）の搬送信号を生成する。
【０１２４】
送電素子４２３_2から伝送された周波数ｆｏ_2（≠ｆｏ_1）の電力伝送信号Power_2を受電素子４１３_2で受け取ることで直流電圧DC_2を生成して第１通信装置４１８_2が使用する。直流電圧DC_1、直流電圧DC_2のそれぞれの値は同一であることは必須でなく異なっていてもよい。アンテナ４５８_2とアンテナ４７８との間でミリ波帯での高速データ送受信を行なう際に、非接触電力伝送の電力伝送信号Power_2に基づいて第１通信装置４１８_2用の基準信号CK_12を生成することで、実質的に電力伝送信号Power_2そのものを第１通信装置４１８_2用の基準信号として利用する。第１通信装置４１８_2は、基準信号生成部４１６_2で生成された基準信号CK_12に基づいて周波数ｆｄ_2（≠ｆｏ_2）の搬送信号を生成する。一例として、図６（Ａ）に示すようにｆｏ_1＜ｆｏ_2＜ｆｄ_1＝ｆｄ_2としてもよいし、図６（Ｂ）に示すようにｆｏ_1＜ｆｏ_2＜ｆｄ_1＝ｆｄ_2としてもよい。実施例１では、図６（Ｂ）に示す場合、搬送周波数ｆｄ_1を中心とする帯域幅Ｗｂ_1と搬送周波数ｆｄ_2を中心とする帯域幅Ｗｂ_2とが重なってもよい。
【０１２５】
以上により、第１ユニット４１０_1及第１ユニット４１０_2には直流電源を用意することなく、更には、基準信号を生成するための水晶発振器等を実装しなくてもよい。実施例１でも、基本構成１及び基本構成２と同様に、非接触電力伝送と無線データ通信を別々の周波数で行なうことで、非接触電力伝送に最適な周波数を設定するとともに、無線データ通信に最適な周波数を設定することができる。各データ送受信デバイスを非接触とすることができるし、複数種の電源電圧及び複数種のクロック信号を非接触で伝送することができ、多種電力伝送及び多種クロック伝送が可能となる。
【０１２６】
又、実施例１に特有の利点として、複数の非接触電力伝送系統での電力伝送を各別にオン・オフすることで、つまり、各系統の非接触電力伝送デバイスを選択可能とすることで、データ送受信デバイスの選択性を持たせることができる。即ち、電力伝送信号Power_1の伝送と電力伝送信号Power_2の伝送とを各別にオン・オフすることで、第１通信装置４１８_1と第１通信装置４１８_2の何れか一方のみを動作させる或いは第１通信装置４１８_1と第１通信装置４１８_2の双方を動作させる等、第１通信装置４１８_1と第１通信装置４１８_2の動作を各別に制御できる。複数の非接触電力伝送系統を各別にオン・オフするには、各給電電源部４２４による対応する送電素子４２３の駆動のオン・オフを各別に制御することで実現できる。
【０１２７】
例えば、第２通信装置４２８が送信側となり、第１通信装置４１８_1及び第１通信装置４１８_2が受信側となる場合は次の通りである。周波数ｆｄ_1＝周波数ｆｄ_2とすることで、第１通信装置４１８_1と第１通信装置４１８_2の双方を動作させると同報通信を行なうことができる。周波数ｆｄ_1＝周波数ｆｄ_2の場合、第１通信装置４１８_1と第１通信装置４１８_2の片方のみを動作させることで、第１通信装置４１８_1及び第１通信装置４１８_2の片方と第２通信装置４２８との間でのみデータ伝送を行なうことができる。周波数ｆｄ_1≠周波数ｆｄ_2の場合、第１通信装置４１８_1と第１通信装置４１８_2の片方のみを動作させ、第２通信装置４２８が周波数ｆｄ_1と周波数ｆｄ_2のうちの動作させる方を選択して使用することで、第１通信装置４１８_1及び第１通信装置４１８_2の片方と第２通信装置４２８との間でのみデータ伝送を行なうことができる。
【０１２８】
第２通信装置４２８が受信側となり、第１通信装置４１８_1及び第１通信装置４１８_2が送信側となる場合は次の通りである。周波数ｆｄ_1≠周波数ｆｄ_2とし第２通信装置４２８が周波数ｆｄ_1と周波数ｆｄ_2の何れか一方を選択して使用すると、第１通信装置４１８_1と第１通信装置４１８_2の双方を同時に動作させても、第１通信装置４１８_1及び第１通信装置４１８_2の片方と第２通信装置４２８との間でのみデータ伝送を行なうことができる。周波数ｆｄ_1＝周波数ｆｄ_2とし、第１通信装置４１８_1と第１通信装置４１８_2の双方を同時に動作させると、第２通信装置４２８は第１通信装置４１８_1からの電波と第１通信装置４１８_2から電波とを分別できず混信が起きるので、時分割多重を適用する。
【０１２９】
図示しないが、第１ユニット４１０と第２ユニット４２０の少なくとも一方には更に、予め定められた信号処理用の設定値を信号処理部（この例では、電力受取装置４１２、第１通信装置４１８、電力供給装置４２２、第２通信装置４２８）に入力する設定値処理部を備えるとよい。信号処理部は、設定値に基づいて、予め定められた信号処理を行なう。設定値処理部は、予め定められた信号処理用の設定値を信号処理部に入力する。信号処理のパラメータ設定としては、例えば、増幅回路（例えば図３に示した送信増幅部４５０や受信増幅部４８２等）のゲイン設定等がある。例えば、送信出力レベルが大きいときには消費電力が大きいが、過大でもなく過小でもない丁度よい受信レベルとなるように、送信出力レベルを下げることで低消費電力化が実現できる。又、送信増幅部４５０の出力レベル（換言すると、復調機能部４７０への入力レベル）が適正な値になるようにすることで、アンテナ４７８での受信レベルに関わらず、復調機能部４７０にて適正な復調処理ができる。
【０１３０】
伝送特性に対応した設定値や機器内や機器間の信号伝送には限るものではなく、例えば、回路素子のバラツキ補正のためのパラメータ設定も含むが、好ましくは、設定値処理部は、送信部と受信部との間の伝送特性に対応して予め定められた信号処理用の設定値を信号処理部に入力するのがよい。送受信間の伝送条件が実質的に変化しない（つまり固定である）環境下においては、信号処理部の動作を規定する設定値を固定値として扱っても、つまり、パラメータ設定を固定にしても、信号処理部を不都合なく動作させることができる。信号処理用の設定値を予め定められた値（つまり固定値）にすることでパラメータ設定を動的に変化させずに済むので、パラメータ演算回路を削減できるし、消費電力を削減することもできる。機器内や比較的近距離の機器間の無線伝送においては通信環境が固定されるため、通信環境に依存する各種回路パラメータを予め決定することができるし、伝送条件が固定である環境下においては、信号処理部の動作を規定する設定値を固定値として扱っても、つまり、パラメータ設定を固定にしても、信号処理部を不都合なく動作させることができる。例えば、工場出荷時に最適なパラメータを求めておき、そのパラメータを装置内部に保持しておくことで、パラメータ演算回路の削減や消費電力の削減を行なうことができる。
【０１３１】
各種回路パラメータを予め決定する際には、機器内で自動的に生成する第１の手法と、無線伝送装置（あるいは電子機器）の外部で生成したものを利用する第２の手法の何れをも採り得る。第１の手法をとる際には、設定値処理部は、設定値を決定する設定値決定部と、設定値決定部が決定した設定値を記憶する記憶部と、記憶部から読み出した設定値に基づいて信号処理部を動作させる動作制御部とを有するものとするのがよい。第２の手法をとる際には、設定値処理部は、設定値を外部から受け付ける設定値受付部と、設定値受付部が受け付けた設定値を記憶する記憶部と、記憶部から読み出した設定値に基づいて信号処理部を動作させる動作制御部とを有するものとするのがよい。
【０１３２】
［基本構成１及び基本構成２の変形例］
基本構成１及び基本構成２では、非接触電力伝送の系統を１つにするに当たり、１つ（つまり単数）の第１ユニット４１０を設けるとともに１つ（つまり単数）の第２ユニット４２０を設ける例で示したが、これには限らない。例えば、電力供給装置４２２が配置されるユニットが１つで、電力供給装置４２２と同じ周波数を使用する電力受取装置４１２が配置されるユニットの数が複数でもよい。つまり、同じ周波数を使用する電力受取装置４１２と電力供給装置４２２の組が１つ存在すればよく、１つの電力供給装置４２２に対して複数の電力受取装置４１２が存在してもよい。複数の電力受取装置４１２のそれぞれに対して各別に送電素子４２３を設けなくても済むので構成が簡易になる。例えば、図示しないが、基本構成２において、第１ユニット４１０の数を複数にして、図４に示した第２ユニット４２０の更に上層（或いは図の第１ユニット４１０と第２ユニット４２０との間に）別の第１ユニット４１０を配置してもよい。或いは、１つの回路基板の表裏のそれぞれに電力受取装置４１２を配置してもよい。給電側のユニット（この例では第２ユニット４２０）の電力供給装置４２２からの電力伝送信号Powerを受電側の複数の電力受取装置４１２にて同時に受信して各電力受取装置４１２に対応する第１通信装置４１８で使用する直流電圧DCを各別に生成する。但し、実施例１等とは異なり、受電側の各電力受取装置４１２は１つの電力供給装置４２２が使用する周波数に対応して動作するので、データ送受信デバイスの選択性を持つことはできない（後述の実施例３の周波数ｆｏ_2の系統を参照）。
【実施例２】
【０１３３】
図７は、実施例２を説明する図である。ここで、図７は、実施例２の電子機器及び伝送装置の回路ブロック図である。
【０１３４】
実施例２は、非接触電力伝送の系統を複数にするとともに、データ送受信系統を複数用意し、データ伝送では周波数分割多重を適用する点に特徴がある。実施例１と同様に、複数の受電側に電力伝送信号を伝送する給電側に、１つのユニットに複数の受電側のそれぞれに対応する複数の電力供給装置４２２（送電素子４２３と給電電源部４２４）を配置することで、１対多の非接触電力伝送装置を構成する。周波数分割多重を適用し易くするべく、複数の受電側に電力伝送信号を伝送する給電側に、複数の受電側のそれぞれに対応した通信装置のそれぞれに対応して通信装置を複数設けることで、多対多の信号伝送装置を構成する。ここでの「多対多」は、給電側のユニットに複数の通信装置が存在し、この複数の通信装置と対になるように、受電側の複数のユニットのそれぞれに通信装置が存在することを意味する。以下、実施例１との相違点を中心に具体的に説明する。尚、実施例１と同一或いは同等の機能部には同一の参照符号を付して示す。
【０１３５】
実施例２の電子機器４００Ｄは、２つの第１ユニット４１０_1及び第１ユニット４１０_2と第２ユニット４２０とを備える点で実施例１と同様であるが、第２ユニット４２０に２つの第２通信装置４２８_1と第２通信装置４２８_2を備える点が実施例１と異なる。第２通信装置４２８_1には、給電電源部４２４_1のクロック生成回路４２５_1から基準信号CK_21が供給されるし、第２通信装置４２８_2には、給電電源部４２４_2のクロック生成回路４２５_2から基準信号CK_22が供給される。第２通信装置４２８_1と第１通信装置４１８_1とで第１の送受信対が構成され、第２通信装置４２８_2と第１通信装置４１８_2とで第２の送受信対が構成され、送信側の通信装置と受信側の通信装置とで構成される信号伝送系統（送受信対）を各別に有する構成になる。
【０１３６】
直流電源４０４は、第２通信装置４２８_1及び第２通信装置４２８_2と、電力供給装置４２２_1の給電電源部４２４_1及び電力供給装置４２２_2の給電電源部４２４_2とに接続されている。図示しないが、データ送受信系統を複数用意するに当たり、２つの第１ユニット４１０_1及び第１ユニット４１０_2の何れか一方に第１通信装置４１８_1を配置し他方に第２通信装置４２８_2を配置し、これ対応するように、１つの第２ユニット４２０に第１通信装置４１８_1と対になる第２通信装置４２８_1を配置するとともに第２通信装置４２８_2と対になる第１通信装置４１８_2を配置してもよい。
【０１３７】
第１通信装置４１８_1が基準信号生成部４１６_1で生成された基準信号CK_11に基づいて生成する搬送信号の周波数ｆｄ_1（≠ｆｏ_1）と第１通信装置４１８_2が基準信号生成部４１６_2で生成された基準信号CK_12に基づいて生成する搬送信号の周波数ｆｄ_2（≠ｆｏ_2）とは、ｆｏ_1＜ｆｏ_2＜ｆｄ_1＜ｆｄ_2（図６（Ｂ）参照）とする。実施例２では、周波数分割多重時に混信を防止するべく、搬送周波数ｆｄ_1を中心とする帯域幅Ｗｂ_1と搬送周波数ｆｄ_2を中心とする帯域幅Ｗｂ_2とが重ならないようにする。第１通信装置４１８_1に対応する第２通信装置４２８_1は周波数ｆｄ_1の搬送信号を使用し、第１通信装置４１８_2に対応する第２通信装置４２８_2は周波数ｆｄ_2の搬送信号を使用する。
【０１３８】
実施例２では、基本的には実施例１における“ｆｏ_1＜ｆｏ_2＜ｆｄ_1＜ｆｄ_2”とする場合の動作が可能である。又、実施例２に特有の利点として、周波数分割多重の適用により、第１通信装置４１８_1と第１通信装置４１８_2の双方を同時に動作させ、且つ、第２通信装置４２８_1と第２通信装置４２８_2の双方を同時に動作させる場合でも、周波数ｆｄ_1の電波と周波数ｆｄ_2の電波とを分別できる。よって、周波数ｆｄ_1の搬送信号を使用した第１通信装置４１８_1と第２通信装置４２８_1との間のデータ伝送と、周波数ｆｄ_2の搬送信号を使用した第１通信装置４１８_2と第２通信装置４２８_2との間のデータ伝送とは混信の問題が起きない。
【０１３９】
［実施例１及び実施例２の変形例］
実施例１及び実施例２では、非接触電力伝送の系統を複数にするに当たり、複数（何れも２つで例示）の第１ユニット４１０を設けるとともに１つ（つまり単数）の第２ユニット４２０を設ける例で示したが、これには限定されない。各ユニットの数は単数・複数の何れでもよく、同じ周波数を使用する電力受取装置４１２と電力供給装置４２２の組が少なくとも複数存在すればよい。基本構成１及び基本構成２の変形例で説明したことから理解できるように、電力受取装置４１２と電力供給装置４２２の各組は、電力受取装置４１２と電力供給装置４２２が１対である必要はなく、１つの電力供給装置４２２に対して複数の電力受取装置４１２が存在してもよい。電力受取装置４１２と電力供給装置４２２の組が複数存在するということは、少なくとも電力供給装置４２２が複数存在することが必要であり、それらが異なる周波数を使用して電力伝送を行なえばよい。各電力供給装置４２２に対して、受電側の電力受取装置４１２が１つ存在するのか複数存在するのかは問わない。
【実施例３】
【０１４０】
図８〜図９は、実施例３を説明する図である。ここで、図８は、実施例３の電子機器及び伝送装置の全体概要の模式図である。図９は、実施例３の電子機器及び伝送装置を構成するユニットの配置態様の模式図である。
【０１４１】
実施例３は、実施例１をより具体的にした態様である。図示しないが、実施例２をベースにして実施例３を適用することもできる。図８に示すように、実施例３の電子機器４００Ｅは、複数のＬＳＩ（Large Scale Integration）チップを１つのパッケージ内に封止したＳｉＰ（System in Package）として構成されている。一例として、電子機器４００Ｅは、インターポーザ基板４０９の上層に、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及び通信チップＲＦ_0が搭載された１つの第２ユニット４２０が配置され、第２ユニット４２０の上層にＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の他のＬＳＩチップ及び通信チップＲＦが搭載された複数（図は３つ）の第１ユニット４１０が配置されている。複数の第１ユニット４１０のうち、最も第２ユニット４２０に近い側の第１の第１ユニット４１０_1には第１記憶部ＤＲＡＭ_1と通信チップＲＦ_1が搭載されている。第１ユニット４１０_1の上層の第２の第１ユニット４１０_2には第２記憶部ＤＲＡＭ_2と通信チップＲＦ_2が搭載されている。第１ユニット４１０_2の上層の第３の第１ユニット４１０_3にはロジック回路（Logic）と通信チップＲＦ_3が搭載されている。
【０１４２】
通信チップＲＦ_0は、受信側となる場合には基本構成２の受信チップＲＸと同様の回路が設けられ、送信側となる場合には駆動回路４２６が設けられるともに基本構成２の送信チップＴＸ（受電電源部４１４及び基準信号生成部４１６は除く）と同様の回路が設けられる。通信チップＲＦ_0は、双方向通信に対応する場合には受信側となる場合の構成と送信側となる場合の構成の双方（重複する駆動回路４２６は１つでよい）が設けられる。通信チップＲＦ_1、通信チップＲＦ_2、及び通信チップＲＦ_3のそれぞれは、送信側となる場合には基本構成２の送信チップＴＸと同様の回路が設けられ、受信側となる場合には受電電源部４１４及び基準信号生成部４１６が設けられるともに基本構成２の受信チップＲＸ（給電電源部４２４は除く）と同様の回路が設けられる。通信チップＲＦ_1、通信チップＲＦ_2、及び通信チップＲＦ_3のそれぞれには、双方向通信に対応する場合には受信側となる場合の構成と送信側となる場合の構成の双方（重複する受電電源部４１４及び基準信号生成部４１６はそれぞれ１つでよい）が設けられる。
【０１４３】
第２ユニット４２０には、図示しない電力供給装置４２２_1（図５参照）と接続された送電素子４２３_1（図５参照）と、図示しない電力供給装置４２２_2（図５参照）と接続された送電素子４２３_2（図５参照）とが設けられている。第１ユニット４１０_1には図示しない電力受取装置４１２_21と接続された受電素子４１３_21が設けられ、第１ユニット４１０_2には図示しない電力受取装置４１２_11と接続された受電素子４１３_11が設けられ、第１ユニット４１０_3には図示しない電力受取装置４１２_22と接続された受電素子４１３_22が設けられている。図５との関係では、電力受取装置４１２_11及び受電素子４１３_11は、周波数ｆｏ_1を使用する電力受取装置４１２_1及び受電素子４１３_1にそれぞれ対応し、電力受取装置４１２_21及び受電素子４１３_21並びに電力受取装置４１２_22及び及び受電素子４１３_22は、周波数ｆｏ_2を使用する電力受取装置４１２_2及び受電素子４１３_2にそれぞれ対応する。
【０１４４】
信号伝送という点においては、高速性や大容量性が求められる信号の他に、その他の低速・小容量で十分なものもミリ波で伝送する。これにより、電源（電力）を含めて、全ての信号を無線により伝送できる。更に、ミリ波帯でのデータ送受信を行なう際に、好ましくは、実施例１や実施例２と同様に、非接触電力伝送の電力伝送信号Powerに基づいて受電側の通信チップＲＦ用の基準信号CKを生成することで、実質的に電力伝送信号Powerそのものを通信チップＲＦ用の基準信号として利用する。例えば、第１ユニット４１０_1の通信チップＲＦ_1は受電素子４１３_21が受け取る電力伝送信号Power_2を利用して基準信号CK_12を生成し、第１ユニット４１０_2の通信チップＲＦ_2は受電素子４１３_11が受け取る電力伝送信号Power_1を利用して基準信号CK_11を生成し、第１ユニット４１０_3の通信チップＲＦ_3は受電素子４１３_22が受け取る電力伝送信号Power_2を利用して基準信号CK_12を生成する。
【０１４５】
図９に示すように、基本構成２と同様に、受電素子４１３及び送電素子４２３のそれぞれは、回路基板４１１や回路基板４２１上の周縁近傍に導体パターンを螺旋状に巻回してコイル状に形成して導体パターンコイルとし、両導体パターンコイルが対向するようにしている。基本構成２の図３と実施例３の図９との対比から理解できるように、実施例３の電子機器４００Ｅは、給電側のユニット（この例では第２ユニット４２０）の数が１つである点で同じであるが、その第２ユニット４２０には、それぞれが異なる周波数（ｆｏ_1とｆｏ_2）を使用する複数の電力供給装置４２２（図示せず）のそれぞれに接続される送電素子４２３_1及び送電素子４２３_2を同軸芯で平面状に有する点が異なる。図示した例では、周波数ｆｏ_1を使用する側の送電素子４２３_1が回路基板４２１上の最も周縁近傍に導体パターンを螺旋状に巻回してコイル状に形成してある。そして、その内周に、周波数ｆｏ_2を使用する側の送電素子４２３_2が送電素子４２３_1と同軸芯となるように導体パターンを螺旋状に巻回してコイル状に形成してある。第２ユニット４２０は、回路基板４２１上の送電素子４２３_2（導体パターンコイル）の内周に通信チップＲＦとアンテナ４７８が配置されている。図示しないが、第２ユニット４２０にはクロック生成回路４２５も設ける。
【０１４６】
各ＬＳＩチップが別プロセスで作成されたものであっても、電力伝送用の受電素子４１３と送電素子４２３の共振周波数が同じであれば電力伝送は可能であるし、受電素子４１３と送電素子４２３の共振周波数が異なる場合には電力伝送効率が低下し実質的には電力伝送は行なわれない。電力伝送信号Powerの周波数は対応する受電素子４１３と送電素子４２３の共振周波数に合わせる。非接触電力伝送の方式として共振現象を併用する電磁誘導型や共鳴型の場合に好適である。
【０１４７】
例えば、図９から理解されるように、受電側の複数の第１ユニット４１０の図示しない電力受取装置４１２（受電素子４１３と図示しない受電電源部４１４）のそれぞれに対応するように、複数の図示しない電力供給装置４２２（送電素子４２３と図示しない給電電源部４２４）を１つの第２ユニット４２０（の回路基板４２１）に配置することで、１対多の非接触電力伝送装置が構成されている。
【０１４８】
受電素子４１３と送電素子４２３との配置態様は、複数の送電素子４２３のそれぞれが平面視したときに同一軸芯に配置されている。複数の送電素子４２３と複数の受電素子４１３の対応するもの同士が同一軸で重なって配置されているが、更に送電素子４２３_1から見た場合も送電素子４２３_2から見た場合も、送電素子４２３に対して複数の受電素子４１３がほぼ同一軸で重なって配置された状態である。この場合、各系統の電力伝送信号Powerとして同じ周波数を使用すると、対応するもの（本来の給電対象のもの）に対してのみそれぞれ区別して供給するということが困難になる。そこで、この例では、送電素子４２３_1の系統は周波数ｆｏ_1を使用し、送電素子４２３_2の系統は周波数ｆｏ_2を使用する。因みに、周波数ｆｏ_2の電力伝送信号Power_2を使用する送電素子４２３_2の系統は、受電側に複数の受電素子４１３（受電素子４１３_21と受電素子４１３_22）がほぼ同一軸で重なって配置されているので、その複数の受電素子４１３についてはどちらも電力伝送信号Power_2を同じように受け取る。非接触電力伝送に使用する周波数を使い分けるという点においては、非接触電力伝送の方式としては、電波受信型よりも電磁誘導型や共鳴型を採用した方がよく、電磁誘導型の場合に共振現象を併用する方がよい。
【０１４９】
実施例３の電子機器４００Ｅは、各電力供給装置４２２に対応する電力供給装置４２２（図示せず）を具備する第１ユニット４１０が複数設けられている点も異なる。図６に示した例では、周波数ｆｏ_1を使用する電力供給装置４２２_1に対応して、第１ユニット４１０_2には送電素子４２３_1と対向するように受電素子４１３_11が配置されるようにしている。更には、周波数ｆｏ_2を使用する電力供給装置４２２_2に対応して、第１ユニット４１０_1には送電素子４２３_2と対向するように受電素子４１３_21が配置され、又、第１ユニット４１０_3には送電素子４２３_2と対向するように受電素子４１３_22が配置されるようにしている
第１ユニット４１０_1は回路基板４１１_1上の受電素子４１３_21の内周に通信チップＲＦ_1とアンテナ４５８_1が配置され、第１ユニット４１０_2は回路基板４１１_2上の受電素子４１３_11の内周に通信チップＲＦ_2とアンテナ４５８_2が配置され、第１ユニット４１０_3は回路基板４１１_3上の受電素子４１３_22の内周に通信チップＲＦ_3とアンテナ４５８_3が配置されている。
【０１５０】
第２ユニット４２０の通信チップＲＦ_0には直流電圧DC_0を供給する直流電源４０４が接続されているが、第１ユニット４１０_1の通信チップＲＦ_1、第１ユニット４１０_2の通信チップＲＦ_2、及び第１ユニット４１０_3の通信チップＲＦ_3の何れにも、直流電圧DC_0を供給する直流電源は接続されておらず、導体パターンコイルによる非接触電力伝送により、送電素子４２３からの電力伝送信号Powerを受電素子４１３で受け取ることで直流電圧DCを生成して通信チップＲＦが使用する。例えば、送電素子４２３_1からの周波数ｆｏ_1の電力伝送信号Power_1に関しては、第１ユニット４１０_2の受電素子４１３_11が受け取ることで直流電圧DC_11を生成して通信チップＲＦ_2が使用する。又、送電素子４２３_2からの周波数ｆｏ_2の電力伝送信号Power_2に関しては、第１ユニット４１０_1の受電素子４１３_21が受け取ることで直流電圧DC_21を生成して通信チップＲＦ_1が使用するし、第１ユニット４１０_3の受電素子４１３_22が受け取ることで直流電圧DC_22を生成して通信チップＲＦ_3が使用する。直流電圧DC_11、直流電圧DC_21、直流電圧DC_22のそれぞれの値は同一であることは必須でなく異なっていてもよい。
【０１５１】
オンボードアンテナ（アンテナ４５８及びアンテナ４７８）間でミリ波帯での高速データ送受信を行なう際に、実施例１や実施例２と同様に、非接触電力伝送の電力伝送信号Powerに基づいて受電側の通信チップＲＦ用の基準信号CK_11或いは基準信号CK_12を生成することで、実質的に電力伝送信号Powerそのものを受電側の通信チップＲＦ用の基準信号として利用する。これにより、受電側の各第１ユニット４１０には直流電源を用意することなく、更には、基準信号を生成するための水晶発振器等を実装しなくてもよく、受電側の第１ユニット４１０は、基準信号を生成するための回路として、簡単・低コストの回路（例えば比較回路）を使用できる。
【０１５２】
因みに、アンテナ４７８と各アンテナ４５８との間や送電素子４２３と各受電素子４１３との間には回路基板４１１を挟むが、それは誘電体素材であるので、非接触電力伝送やミリ波帯での無線伝送に与える影響は少ない。
【０１５３】
ＳｉＰ構成において非接触電力伝送によりＬＳＩチップを搭載した複数のユニット間の電源供給を行なう際に、送電素子４２３と受電素子４１３とがほぼ同一軸で重なって配置された状態になったとしても、系統別に異なる周波数を使用して非接触電力伝送を行なうことで、系統別に電源供給をオン・オフ（つまり電力伝送先を選択）できる。因みに、実施例３では、電子機器４００ＥとしてＳｉＰ構成を採用する場合で示しているが、ベース基板とインターポーザー基板との関係や、その他複数の回路基板をほぼ同一軸で重なって配置する場合にも、同様の考え方を適用できる。周波数ｆｏ_1の電力伝送信号Power_1の伝送と周波数ｆｏ_2の電力伝送信号Power_2の伝送とを個別にオン・オフすることで、通信チップＲＦ_0と通信チップＲＦ_2との送受信対間での通信と、通信チップＲＦ_0と通信チップＲＦ_1及び通信チップＲＦ_3との送受信対間の通信との、何れか一方のみを動作させる或いはその双方を動作させる等、電力伝送の系統のオン・オフと対応して、信号伝送における送受信対の動作を各別に制御できる。
【０１５４】
［実施例３の変形例］
図示しないが、複数の送電素子のそれぞれが平面視したときに異なる位置に配置されていてもよく、例えば、複数の受電側のユニットの受電素子４１３のそれぞれと対応する複数の送電素子４２３のそれぞれが異なる軸芯となるように平面状に配置してもよい。実質的には、基本構成１或いは基本構成２の構成を横方向に並べた状態となり、１つの給電側のユニットに対して受電側の全てのユニットを重ねて配置することができないときに採用するとよい。例えば、送電素子４２３_1に対して受電素子４１３_21及び受電素子４１３_22がほぼ同一軸で重なって配置された状態とならないように送電素子４２３_2、受電素子４１３_21、及び受電素子４１３_22が送電素子４２３_1に対して平面的にずれた位置に配置し、又、送電素子４２３_2に対して受電素子４１３_11がほぼ同一軸で重なって配置された状態とならないように、送電素子４２３_1及び受電素子４１３_11が送電素子４２３_2に対して平面的にずれた位置に配置する。この場合には、送電素子４２３_1の系統と送電素子４２３_2の系統は異なる周波数で駆動してもよいし同じ周波数で駆動してもよい。更にこの場合、給電側のユニットを複数に分けてもよい。
【実施例４】
【０１５５】
実施例４は、前述の各実施例の無線信号伝送と非接触電力伝送を併用する構成を実施例３とは異なる電子機器へ適用する事例である。以下に３つの代表的な事例を示す。
【０１５６】
［第１例］
図１０は、実施例４の電子機器の第１例を説明する図である。第１例は、１つの電子機器の筐体内で無線により信号伝送を行なう場合での適用例である。電子機器としては固体撮像装置を搭載した撮像装置への適用例で示す。この種の撮像装置は、例えばデジタルカメラやビデオカメラ（カムコーダ）或いはコンピュータ機器のカメラ（Ｗｅｂカメラ）等として市場に流通される。
【０１５７】
撮像装置５００の筐体５９０内には、撮像基板５０２と第１基板６０２_1（メイン基板）と第２基板６０２_2（サブ基板）とがこの順に配置されている。撮像基板５０２には固体撮像装置５０５が搭載される。例えば、固体撮像装置５０５はＣＣＤ（Charge Coupled Device）で、その駆動部（水平ドライバや垂直ドライバ）も含めて撮像基板５０２に搭載する場合や、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-oxide Semiconductor）センサの場合が該当する。撮像基板５０２に半導体チップ２０３を搭載し、第１基板６０２_1に半導体チップ１０３_1を搭載し、第２基板６０２_2に半導体チップ１０３_2を搭載する。
【０１５８】
非接触電力伝送に対応するべく、半導体チップ１０３_1には２つの給電電源部４２４を組み込み、半導体チップ１０３_2と半導体チップ２０３にはそれぞれ受電電源部４１４及び基準信号生成部４１６を組み込む。そして、半導体チップ１０３_1を搭載した第１基板６０２_1に送電素子４２３_1及び送電素子４２３_2を配置し、半導体チップ２０３を搭載した撮像基板５０２に受電素子４１３_1を配置し、半導体チップ１０３_2を搭載した第２基板６０２_2に受電素子４１３_2を配置する。送電素子４２３_1、送電素子４２３_2、受電素子４１３_1、受電素子４１３_2としては例えば、撮像基板５０２、第１基板６０２_1、及び第２基板６０２_2上の周縁近傍に、送電素子４２３_1と受電素子４１３_1が対向し、送電素子４２３_2と受電素子４１３_2が対向するように、導体パターンを螺旋状に巻回してコイル状に形成して導体パターンコイルとする。
【０１５９】
撮像基板５０２には固体撮像装置５０５の他に撮像駆動部等周辺回路（図示せず）がが搭載され、第１基板６０２_1には画像処理エンジン６０５が搭載され、第２基板６０２_2には操作部や各種のセンサ等とそれらを制御する制御処理部６０６が搭載される。半導体チップ２０３と半導体チップ１０３_1と半導体チップ１０３_2とのそれぞれには、送信チップＴＸや受信チップＲＸと同等の機能を組み込む。送信チップと受信チップの両機能を組み込むことで双方向通信にも対処できる。
【０１６０】
固体撮像装置５０５や撮像駆動部は、送信側の通信装置の前段に備えられるＬＳＩ機能部のアプリケーション機能部に該当する。例えばＬＳＩ機能部には送信側の信号生成部が接続され、さらに伝送路結合部を介してアンテナと接続される。信号生成部や伝送路結合部は固体撮像装置５０５とは別の半導体チップ２０３に収容してあり撮像基板５０２に搭載される。
【０１６１】
画像処理エンジン６０５は受信側の通信装置の後段に備えられるＬＳＩ機能部のアプリケーション機能部に該当する。例えば固体撮像装置５０５で得られた撮像信号を処理する画像処理部が画像処理エンジン６０５に収容され、ＬＳＩ機能部には受信側の信号生成部が接続され、さらに伝送路結合部を介してアンテナ１３６_1と接続される。信号生成部や伝送路結合部は画像処理エンジン６０５とは別の半導体チップ１０３_1に収容してあり第１基板６０２_1に搭載される。操作部や各種のセンサ等は送信側の通信装置の前段或いは受信側の通信装置の後段に備えられるＬＳＩ機能部のアプリケーション機能部に該当する。例えば、操作部や各種のセンサ等を制御する制御処理部６０６がＬＳＩ機能部に収容され、そのＬＳＩ機能部には送信側或いは受信側の信号生成部が接続され、さらに伝送路結合部を介してアンテナ１３６_2と接続される。信号生成部や伝送路結合部は制御処理部６０６を収容したＬＳＩ機能部とは別の半導体チップ１０３_2に収容してあり第２基板６０２_2に搭載される。アンテナ１３６_1、アンテナ１３６_2、及びアンテナ２３６としては例えばパッチアンテナを使用する。
【０１６２】
送信側の信号生成部は例えば、多重化処理部、パラレルシリアル変換部、変調部、周波数変換部、増幅部等を具備し、受信側の信号生成部は例えば、増幅部、周波数変換部、復調部、シリアルパラレル変換部、単一化処理部等を具備する。これらの点は、後述する他の適用事例でも同様である。
【０１６３】
アンテナ１３６_1とアンテナ２３６との間で無線通信が行なわれることで、固体撮像装置５０５で取得される画像信号は、アンテナ間の無線信号伝送路９を介して第１基板６０２_1へと伝送される。双方向通信に対応するように構成してもよく、この場合例えば、固体撮像装置５０５を制御するための基準信号や各種の制御信号は、アンテナ間の無線信号伝送路９を介して撮像基板５０２へと伝送される。アンテナ１３６_1とアンテナ１３６_2との間でも無線通信が行なわれることで、操作情報や各種のセンサで取得された情報が第１基板６０２_1へと伝送される。
【０１６４】
図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）の何れも、４系統の無線信号伝送路９が設けられている。図１０（Ａ）では４系統の全てを自由空間伝送路９Ｂとしているが、図１０（Ｂ）では撮像基板５０２と第１基板６０２_1との間の２系統を中空導波路９Ｌに変更している。中空導波路９Ｌとしては、周囲が遮蔽材で囲まれ内部が中空の構造であればよい。例えば、周囲が遮蔽材の一例である導電体MZで囲まれ内部が中空の構造にする。例えば、第１基板６０２_1上にアンテナ１３６を取り囲む形で導電体MZの囲いが取り付けられている。アンテナ１３６と対向する位置に撮像基板５０２側のアンテナ２３６の移動中心が配置されるようにする。導電体MZの内部が中空であるので誘電体素材を使用する必要がなく低コストで簡易に無線信号伝送路９を構成できる。
【０１６５】
各系統の基本的な動作は１系統の動作と同様であるが、系統間の距離（チャネル間距離：この例では２つの送信側のアンテナ間距離に対応）が短いほど、それぞれの無線信号伝送路９が近接することになり、図１０（Ａ）の場合や図１０（Ｂ）の第１基板６０２_1と第２基板６０２_2との間の各系統で同じ搬送周波数を使用して同時通信を行なうと、受信部側での干渉や混信が問題になる虞れがある。送信側のアンテナ（空中線）の配置、送信側のアンテナの電磁波出力の強度、受信側のアンテナの配置等の調整が困難で、チャネル間距離が短く、電磁波伝送路の干渉や混信を避けることが困難な場合、図１０（Ｂ）に示すように、２つの無線信号伝送路９の間に、電磁波の遮蔽物（導電体MZ：金属など）を設置するとよい。或いは、２つ無線信号伝送路９で使用する周波数帯を異なるものとする周波数分割多重分離方式を採用してもよい。
【０１６６】
例えば、デジタルスチルカメラやカムコーダ用のカメラなどの固体撮像装置を有する信号処理装置においては、固体撮像装置からの撮像データは高速で伝送される。高速伝送には電気信号を用い、多くがフレキシブル配線板、プリント配線板、ケーブルなどを用い信号処理器に伝送されているが、電気信号で信号伝送を行うことに伴う前述したような問題点を有している。これに対して、実施例４（第１例）では、伝送対象信号を無線信号にして伝送するので、電気配線で信号伝送を行なう部分が介在しない。固体撮像装置から出力される信号は大容量高速化されているが、電気配線による伝送は、その設計の困難さに加え、伝送路の分岐・分配が必要になる場合は回路（集積回路など）を用いて実現するため、設計時間の増加、コストの増大を招く。これに対して、実施例４（第１例）では、ミリ波による電磁波伝送路を用いて無線信号で信号伝送を行なうので、前述の問題から解放される。
【０１６７】
撮像基板５０２と第２基板６０２_2とには直流電源を配置せず、第１基板６０２_1から撮像基板５０２と第２基板６０２_2とに非接触電力伝送を適用して電力供給を行なう。このとき、好ましくは、非接触電力伝送は単一キャリアのみとし、データ伝送は非接触電力伝送用の単一キャリアの周波数とは異なる周波数帯で行なうことで、非接触電力伝送の効率を低下させずに広帯域幅を確保するとともに、データ伝送への非接触電力伝送に起因するノイズ等の干渉を防止する。第１基板６０２_1と撮像基板５０２との間の非接触電力伝送の周波数と第１基板６０２_1と第２基板６０２_2との間の非接触電力伝送の周波数とは同じであってもよいし異なっていてもよい。周波数が異なる場合には、独立してオン・オフ制御することができる。更には、受電側である撮像基板５０２と第２基板６０２_2とは、電力伝送信号そのものを基準信号として利用することで、基本構成１〜実施例３と同様の効果が得られるようにするとよい。
【０１６８】
アンテナ１３６_2とアンテナ２３６との間の通信では、第１基板６０２_1を挟むが、それは誘電体素材であるので、ミリ波帯での無線伝送に与える影響は少ない。
【０１６９】
［第２例］
図１１は、実施例４の電子機器の第２例を説明する図である。第２例は、複数の電子機器が一体となった状態での電子機器間で無線により信号伝送を行なう場合での適用例である。特に、一方の電子機器が他方の電子機器に装着されたときの両電子機器間の信号伝送への適用である。
【０１７０】
例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）や不揮発性の記憶装置（例えばフラッシュメモリ）等が内蔵されたいわゆるＩＣカードやメモリカードを代表例とするカード型の情報処理装置を本体側の電子機器に装着可能（着脱自在）にしたものがある。一方（第１）の電子機器の一例であるカード型の情報処理装置を以下では「カード型装置」とも称する。本体側となる他方（第２）の電子機器を以下では単に電子機器とも称する。
【０１７１】
メモリカード２０１Ｂの構造例（平面透視及び断面透視）が図１１（Ａ）に示されている。電子機器１０１Ｂの構造例（平面透視及び断面透視）が図１１（Ｂ）に示されている。電子機器１０１Ｂのスロット構造４（特に開口部１９２）にメモリカード２０１Ｂが挿入されたときの構造例（断面透視）が図１１（Ｃ）に示されている。電子機器１０１Ｂとメモリカード２０１Ｂとで電子機器の全体が構成される。
【０１７２】
スロット構造４は、電子機器１０１Ｂの筺体１９０にメモリカード２０１Ｂ（その筐体２９０）を開口部１９２から挿抜して固定可能な構成となっている。スロット構造４のメモリカード２０１Ｂの端子との接触位置には受け側のコネクタ１８０が設けられる。無線伝送に置き換えた信号についてはコネクタ端子（コネクタピン）が不要である。
【０１７３】
図１１（Ａ）に示すようにメモリカード２０１Ｂの筐体２９０に円筒状の凹形状構成２９８（窪み）を設け、図１１（Ｂ）に示すように電子機器１０１Ｂの筺体１９０に円筒状の凸形状構成１９８（出っ張り）を設けている。メモリカード２０１Ｂは、２つの基板２０２_1及び基板２０２_2を有し、基板２０２_1の一方の面に半導体チップ２０３_1を有するとともに半導体チップ２０３_1と接続されるアンテナ２３６_1が形成されており、基板２０２_2の一方の面に半導体チップ２０３_2を有するとともに半導体チップ２０３_2と接続されるアンテナ２３６_2が形成されている。筐体２９０は、各アンテナ２３６と対応する位置に、凹形状構成２９８が形成され、凹形状構成２９８の部分が無線信号伝送可能な誘電体素材を含む誘電体樹脂で構成される。
【０１７４】
各基板２０２の一辺には、筐体２９０の決められた箇所で電子機器１０１Ｂと接続するための接続端子２８０が決められた位置に設けられている。メモリカード２０１Ｂは、低速・小容量の信号用に、従前の端子構造を一部に備える。非接触伝送に置換した電力供給用及びミリ波での信号伝送の対象となり得るものは、図中に破線で示すように、端子を取り外している。
【０１７５】
図１１（Ｂ）に示すように、電子機器１０１Ｂは、基板１０２の開口部１９２側の面に半導体チップ１０３を有し、基板１０２の一方の面にアンテナ１３６が形成されている。筺体１９０は、スロット構造４として、メモリカード２０１Ｂが挿抜される開口部１９２が形成されている。筺体１９０には、メモリカード２０１Ｂが開口部１９２に挿入されたときに、凹形状構成２９８の位置に対応する部分に、ミリ波閉じ込め構造（導波路構造）を持つ凸形状構成１９８が形成され誘電体伝送路９Ａとなるように構成されている。
【０１７６】
図１１（Ｃ）に示すように、スロット構造４の筺体１９０は開口部１９２からのメモリカード２０１Ｂの挿入に対し、凸形状構成１９８（誘電体伝送路９Ａ）と凹形状構成２９８が凹凸状に接触するようなメカ構造を有する。凹凸構造が嵌合するときに、アンテナ１３６と複数（図は２つ）のアンテナ２３６が対向するとともに、その間に無線信号伝送路９として誘電体伝送路９Ａが配置される。メモリカード２０１Ｂは、誘電体伝送路９Ａとアンテナ２３６の間に筐体２９０を挟むが、凹形状構成２９８の部分の素材が誘電体素材であるのでミリ波帯での無線伝送に大きな影響を与えるものではない。
【０１７７】
非接触電力伝送に対応するべく、半導体チップ１０３には２つの給電電源部４２４を組み込み、半導体チップ２０３_1と半導体チップ２０３_2のそれぞれには受電電源部４１４及び基準信号生成部４１６を組み込む。半導体チップ１０３を搭載した基板１０２に導体パターンコイルの送電素子４２３_1及び送電素子４２３_2を配置し、半導体チップ２０３_1を搭載した基板２０２_1に導体パターンコイルの受電素子４１３_1を配置し、半導体チップ２０３_2を搭載した基板２０２_2に導体パターンコイルの受電素子４１３_2を配置する。
【０１７８】
基板２０２_1及び基板２０２_2には直流電源を配置せず、基板１０２から基板２０２_1及び基板２０２_2に非接触電力伝送を適用して電力供給を行なう。このとき、好ましくは、非接触電力伝送は単一キャリアのみとし、データ伝送は非接触電力伝送用の単一キャリアの周波数とは異なる周波数帯で行なうことで広帯域幅を確保するとともに、データ伝送への非接触電力伝送に起因するノイズ等の干渉を防止する。送電素子４２３_1と受電素子４１３_1との間の非接触電力伝送の周波数と送電素子４２３_2と受電素子４１３_2との間の非接触電力伝送の周波数とは同じであってもよいし異なっていてもよい。周波数が異なる場合には、独立してオン・オフ制御することができる。更には、受電側である各基板２０２は、電力伝送信号そのものを基準信号として利用することで、基本構成１〜実施例３と同様の効果が得られるようにするとよい。
【０１７９】
アンテナ１３６と各アンテナ２３６との間や各受電素子４１３と各送電素子４２３の間には、筐体２９０や基板２０２_1や基板２０２_2を挟むが、それらは誘電体素材であるので、非接触電力伝送やミリ波帯での無線伝送に与える影響は少ない。
【０１８０】
［第３例］
図１２は、実施例４の電子機器の第３例を説明する図である。第１の電子機器の一例として携帯型の画像再生装置２０１Ｋを備えるとともに、画像再生装置２０１Ｋが搭載される第２（本体側）の電子機器の一例として画像取得装置１０１Ｋを備えている。画像取得装置１０１Ｋと画像再生装置２０１Ｋとで電子機器の全体が構成される。画像取得装置１０１Ｋには、画像再生装置２０１Ｋが搭載される載置台５Ｋが筐体１９０の一部に設けられている。なお、載置台５Ｋに代えて、第２例のようにスロット構造４にしてもよい。一方の電子機器が他方の電子機器に装着されたときの両電子機器間において、無線により信号伝送を行なうという点では第２例と同じである。以下では、第２例との相違点に着目して説明する。
【０１８１】
画像取得装置１０１Ｋは概ね直方体（箱形）の形状をなしており、もはやカード型とは言えない。画像取得装置１０１Ｋとしては、例えば動画データを取得するものであればよく、例えばデジタル記録再生装置や地上波テレビ受像機が該当する。画像再生装置２０１Ｋには、アプリケーション機能部として、画像取得装置１０１Ｋ側から伝送されてくる動画データを記憶する記憶装置や、記憶装置から動画データを読み出して表示部（例えば液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置）にて動画を再生する機能部が設けられる。構造的には、メモリカード２０１Ｂを画像再生装置２０１Ｋに置き換え、電子機器１０１Ｂを画像取得装置１０１Ｋに置き換えたと考えればよい。
【０１８２】
載置台５Ｋの下部の筺体１９０内には、例えば第２例（図１１）と同様に、半導体チップ１０３が収容されており、ある位置にはアンテナ１３６が設けられている。アンテナ１３６と対向する筺体１９０の部分には、無線信号伝送路９として誘電体素材により誘電体伝送路９Ａが構成されるようにしてある。載置台５Ｋに搭載される画像再生装置２０１Ｋの筺体２９０内には、２つの基板２０２_1及び基板２０２_2を有し、例えば第２例（図１１）と同様に、基板２０２_1の一方の面に半導体チップ２０３_1を有するとともに半導体チップ２０３_1と接続されるアンテナ２３６_1が形成されており、基板２０２_2の一方の面に半導体チップ２０３_2を有するとともに半導体チップ２０３_2と接続されるアンテナ２３６_2が形成されている。アンテナ２３６_1及びアンテナ２３６_2と対向する筺体２９０の部分は、誘電体素材により無線信号伝送路９（誘電体伝送路９Ａ）が構成されるようにしてある。これらの点は前述の第２例と同様である。
【０１８３】
非接触電力伝送に対応するための構成も前述の第２例と同様であり、半導体チップ１０３には２つの給電電源部４２４を組み込み、半導体チップ２０３_1と半導体チップ２０３_2のそれぞれには受電電源部４１４及び基準信号生成部４１６を組み込む。半導体チップ１０３を搭載した基板１０２に導体パターンコイルの送電素子４２３_1及び送電素子４２３_2を配置し、半導体チップ２０３_1を搭載した基板２０２_1に導体パターンコイルの受電素子４１３_1を配置し、半導体チップ２０３_2を搭載した基板２０２_2に導体パターンコイルの受電素子４１３_2を配置する。
【０１８４】
第３例は、嵌合構造という考え方ではなく壁面突当て方式を採り、載置台５Ｋの角１０１ａに画像取得装置１０１Ｋが突き当てられるように置かれたときにアンテナ１３６とアンテナ２３６が対向するようにしているので、位置ズレによる影響を確実に排除できる。このような構成により、載置台５Ｋに対する画像再生装置２０１Ｋの搭載（装着）時に、画像再生装置２０１Ｋの無線信号伝送に対する位置合せ行なうことが可能となる。アンテナ１３６と各アンテナ２３６との間や各受電素子４１３と各送電素子４２３の間には、筐体１９０及び筐体２９０や基板２０２_1を挟むが、それらは誘電体素材であるので、非接触電力伝送やミリ波帯での無線伝送に与える影響は少ない。
【０１８５】
＜比較例との対比＞
図１３は、本発明と比較例との対比を説明する図である。特開２００２−２６７７８号公報に記載の非接触電力伝送と信号伝送は、電力を非接触で伝送するための電力伝送信号を信号伝送の搬送信号に使用する手法を採っており、電力伝送効率とデータレートや伝送帯域幅との間にはトレードオフの関係がある。例えば、複数のスイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ３に対して電流量を切り替えて一次トランス１０から二次トランス２０に交流電力を給電し、平滑回路２１で平滑して直流電力と信号を得る。適用例として、自動車のインパネ（１次）とメーター（２次）が想定されている。この方式は、常に搬送波は流れている状態であり、二次側は常に電源オン状態である。そこへ、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ３による振幅変調を行ない、二次側の各ブロックへ信号を送信する。そのため、図１３（Ａ）に示すように、非接触電力伝送用の電力伝送信号と信号伝送用の搬送信号とは同一の周波数でよいが、例えば共振周波数ｆｏのみの結合の場合は帯域が幅が狭くなり、各チャネル（スイッチ）の伝送信号が低レートでなければ正常な信号伝送を行なえない。帯域を持たせるためには結合度が下がるので、高レートで信号伝送を行なうために信号帯域を拡げると、トランスの結合が非効率になり非接触電力伝送の効率が低下する難点がある。
【０１８６】
これに対して、本発明では、好ましくは、非接触電力伝送用の周波数とは異なる周波数帯でデータ伝送を行なうことで、非接触電力伝送の効率を低下させずに広帯域幅を確保することができる。
【０１８７】
特開２００４−８０８４４号公報に記載の非接触電力伝送と信号伝送は、適用例として、自動車のエアバッグ装置が想定されている。給電回路は、直流電源と直列に接続されたスイッチング素子（ＦＥＴ１１１及びＦＥＴ１１２）と、スイッチング素子と出力トランスの１次巻線の間に直列に接続された共振コンデンサと、スイッチング素子を所定のオン・オフ周波数でスイッチング制御する制御手段とを含む共振型スイッチング電源である。一次側（自動車のボディ側）の駆動回路１１５よりパルス信号をＦＥＴ１１１及びＦＥＴ１１２へ入力する。オン・オフ周波数は、エアバッグインフレータの作動時に、共振コンデンサと出力トランスの１次巻線で決定される共振周波数ｆｏ_1と一致し、エアバッグインフレータの不作動時には共振周波数ｆｏ_1に一致しない周波数ｆｏ_2となるように設定する。ＦＥＴ１１１とＦＥＴ１１２とには、デューティー比が違う信号を入力してオン・オフさせることでトランス１０３へパルスを給電し、二次側（ステアリング側）の受電回路で整流して通信制御回路１０７へ供給する。衝突センサが作動した場合にチャージポンプが作動し、コンデンサ１１３とトランス１０３が共振するので、結果的に二次側へ通常動作以上の電力が伝わり、高負荷であるエアバッグインフレータが動作する。この方式は、エアバッグが不動作で通信制御回路１０７のみが動作している通常動作時は電力伝送効率を犠牲していることになる。又、自動車のボディ側からステアリング側に電力を伝送する非接触電力伝送の系統とは別に、自動車のボディ側とステアリング側との間で非接触電力伝送用の電力伝送信号の周波数ｆｏ_1及び周波数ｆｏ_2とは異なる周波数ｆｄの搬送信号を使用して信号伝送（例えばエアバッグ信号の伝送）を行なう系統が設けられている。しかしながら、エアバッグセンサ部からのエアバッグ信号をエアバッグインフレータへ伝送する通信装置は光通信回路を介するので、光通信を適用するのに特有の問題として多種の部品にて回路を構成する必要がある。
【０１８８】
これに対して、本発明では、好ましくは、ユニット間の信号伝送を、電気配線や光によらずに、電波（特にミリ波帯或いはその近傍の周波数帯の搬送信号を使用する）で実現する。電波を利用するので無線通信技術を適用でき、電気配線を使用する場合の難点を解消できるし、又、光を利用する場合よりも簡単かつ安価な構成で、ユニット間における信号インタフェースを構築できる。サイズ・コストの面で、光を利用する場合よりも有利である。
【０１８９】
又、特開２００４−８０８４４号公報と特開２００４−８０８４４号公報の何れも、１対１の非接触電力伝送と１対１のデータ伝送を開示しているに過ぎず、１対多の非接触電力伝送及び１対多のデータ伝送や、１対多の非接触電力伝送及び多対多のデータ伝送は開示されていない。これに対して、本発明の実施例１〜実施例４では、電力を非接触で伝送する系統と信号伝送を非接触で行なう系統のそれぞれを複数設けており、１対多の非接触電力伝送及び１対多のデータ伝送や、１対多の非接触電力伝送及び多対多のデータ伝送を実現できる。又、電力を非接触で伝送する系統を複数設けるとともに、それぞれの系統について、非接触電力伝送により受電した電力伝送信号に基づいて受電側の信号処理の基準となる基準信号を生成すれば、各系統について、簡易な構成で基準信号を一方から他方に非接触で伝送することができる。
【０１９０】
以上、本発明について実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で前記実施形態に多様な変更又は改良を加えることができ、そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１９１】
又、前記の実施形態は、クレーム（請求項）に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組合せの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。前述した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜の組合せにより種々の発明を抽出できる。実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【０１９２】
例えば、前記実施形態では、特に好ましい態様として、信号伝送及び電力伝送の無線化を機器内或いは機器間に適用することについて説明したが、その適用範囲は、原理的には、１つの電気機器内の１つの基板上においても適用できるし、比較的離れた複数の電気機器間においても適用できる。但し、１つの基板上において、信号伝送及び電力伝送を無線化するニーズはさほど多くはないと考えられる。又、信号伝送をミリ波帯或いはその近傍の周波数帯で行ないつつ、電力伝送を無線化（非接触化）するという点においては、電気機器内の複数の基板間等、機器内或いは機器間（接触状態を含む比較的近距離の複数の電気機器間）に適用することが最適である。
【０１９３】
前記実施形態では、非接触電力伝送により電力を伝送するとともに、伝送対象信号を無線（特にミリ波帯やその近傍の周波数帯を使用）により伝送する通信装置を負荷装置として備える電子機器について説明したが、給電側及び受電側の両ユニットの何れも、電力の供給を受ける負荷装置は通信装置に限定されない。即ち、給電側及び受電側の両ユニットの何れの負荷装置も、電力の供給を受けて行なう信号処理は通信処理に限定されない。この場合にも、基準信号生成部４１６は、受電素子４１３で受電した電力伝送信号に基づいて、その負荷装置の信号処理の基準となる基準信号を生成するとよい。給電側の負荷装置は、クロック生成回路４２５で生成された基準信号を使用して予め定められた信号処理を行なうことができる。受電側の負荷装置は、電力の供給を受けて予め定められた信号処理を行なうことができるし、電力伝送信号に基づいて基準信号生成部４１６で生成された基準信号を使用して、給電側の負荷装置と同期してその信号処理を行なうことができる。
【０１９４】
＜位相不確定性とその対策手法＞
図１４は、位相不確定性とその対策手法を説明する図である。前述の実施形態の説明では、受電側では、非接触電力伝送の電力伝送信号に基づいて通信装置が使用する基準信号を生成する。このため、受電側の通信装置に供給する基準信号の周波数が同じ（周波数同期がとれている）でかつ位相がロックしていても（位相同期がとれていても）、受電側の各通信装置に供給される基準信号の位相が同一にならないという現象（位相不確定性と称する）が生じ得る。非接触電力伝送の方式によっては、給電側の送電素子４２３の電力伝送信号の位相と、受電側の受電素子４１３に励起される電力伝送信号の位相とが一致しないことがあるためであり、電力伝送信号の送電側と受電側の位相差次第では正常な復調処理ができなくなる。
【０１９５】
基準信号生成部４１６で生成された基準信号を使用する機能部（本例では通信装置）が、周波数同期と位相同期がとれていればよいシステムでは位相不確定性があっても問題がない。一方、受信側の復調機能部４７０が同期検波を利用して復調を行なう場合には、位相不確定性が問題となり得る。例えば、変調方式がＡＳＫやＢＰＳＫなどのように１軸変調方式の場合、送信側と受信側のそれぞれで使用する搬送信号の位相が一致していることが必要であるから、受信側で使用する搬送信号の位相の不確定性が、復調機能部４７０にて同期検波により復調処理を行なうときに影響を与え得る。変調方式がＱＰＳＫやＱＡＭなどのように２軸変調方式の場合は、送信側と受信側のＩ軸・Ｑ軸のそれぞれで使用する搬送信号の位相が一致していることが必要であるから受信側で使用する搬送信号の位相の不確定性が問題となり得る。
【０１９６】
位相不確定性の影響を解消するには、給電側の送電素子４２３の電力伝送信号の位相と、受電側の受電素子４１３に励起される電力伝送信号の位相とが一致しないことに伴う影響を抑制する位相処理部（位相不確定性対策機能部）を設けるとよい。位相処理部としては例えば、電力伝送信号に基づいて基準信号生成部４１６が生成した基準信号の位相を適正な位相にする位相補正部を設け、その位相補正部の出力信号を受電側の通信装置に供給するとよい。或いは、電力伝送信号に基づいて基準信号生成部４１６が生成した基準信号を受電側の通信装置に供給するとともに、復調出力を監視して出力信号のレベルが適正となるようにする位相補正部を設けてもよい。以下、説明する。
【０１９７】
［位相不確定性に対する対策回路］
位相処理部の一例である位相補正部の構成としては、復調出力（例えば復調機能部４７０の後段に設けられるフィルタ処理部）の後段にレベル検出部を設け、レベル検出部で検出された復調出力レベルに基づいて受信側局部発振部４７４（詳しくは、それを制御するタイミング信号生成部４６０）を制御して、その出力信号（周波数混合部４７２への搬送信号）の位相を変化させる第１の方法がある。第１の方法は、復調搬送信号の位相そのものを直接に制御する方式である。ＱＰＳＫ方式のようにＩ軸とＱ軸を使う２軸変調方式の場合は、各軸の成分について第１の手法を適用すればよい。
【０１９８】
ＡＳＫ方式やＢＰＳＫ方式のように１軸変調方式であっても復調機能部４７０を直交検波方式にしその後段に位相回転部とレベル検出部を設け、直交検波出力（Ｉ信号、Ｑ信号）を使って位相回転部で出力信号の位相を回転させるとともに、位相回転部の出力レベルに基づいて位相回転部を制御して回転量を変化させる第２の方法もある。ＡＳＫ方式やＢＰＳＫ方式のように１軸変調方式の場合は、Ｉ軸成分についてのみレベル検出と位相回転を適用すればよい。ＱＰＳＫ方式のような２軸変調方式の場合は、Ｉ信号とＱ信号のレベルを変えて合成することで位相補正を行なう。第２の方法はデジタル処理にすることが容易であり、Ｉ信号とＱ信号をＡＤ変換後にデジタル回路で位相補正をかけてもよい。
【０１９９】
第１の方法の方が回路構成が簡易であるが、第１の方法は高周波回路で位相を切り替えるので補正制御が難易であるのに対して、第２の方法はベースバンド回路で位相を切り替えるので補正制御は簡易である。以下では、ＱＰＳＫ方式の場合において、第２の方法を採用する場合で、具体的に説明する。
【０２００】
図１４には、位相不確定性の対策として設けられる位相補正部８７００を説明する図が示されている。前述の実施形態との相違は、ＡＳＫ方式（１軸変調方式）に代えてＱＰＳＫ方式（２軸変調方式）を採用している点にある。受信チップＲＸの復調機能部４７０は、直交検波回路を構成するように、Ｉ軸成分を復調する周波数混合部４７２_I、Ｑ軸成分を復調する周波数混合部４７２_Q、受信側局部発振部４７４から出力された発振信号の位相を９０度（π／２）シフトする移相器４７６を有する。周波数混合部４７２_Iには受信側局部発振部４７４から出力された発振信号が搬送信号ＬｏＩ_RXとして供給される。周波数混合部４７２_Qには受信側局部発振部４７４から出力された発振信号が移相器４７６でπ／２シフトされた後に搬送信号ＬｏＱ_RXとして供給される。
【０２０１】
受信チップＲＸは、直交検波回路で構成された復調機能部４７０の後段に、フィルタ処理部８４１０と位相補正部８７００をこの順に備えている。フィルタ処理部８４１０は、周波数混合部４７２_Iの後段にはＩ軸成分用のフィルタ処理部８４１０_Iが設けられ、周波数混合部４７２_Qの後段にはＱ軸成分用のフィルタ処理部８４１０_Qが設けられている。位相補正部８７００は、位相回転部８７０２と、位相回転部８７０２の出力信号の振幅レベルを検出するレベル検出部８７０４を有している。レベル検出部８７０４は、直交検波のフィルタ処理部８４１０_Iの出力（信号Ｉ）とフィルタ処理部８４１０_Qの出力（信号Ｑ）を使って位相回転処理を行なう。位相回転部８７０２は詳細には、Ｉ軸成分の信号Ｉに対するゲイン調整を行なう第１ゲイン調整部８７２２と、Ｑ軸成分の信号Ｑに対するゲイン調整を行なう第２ゲイン調整部８７２４と、ゲイン調整部８７２２及びゲイン調整部８７２４の各出力信号を合成する信号合成部８７３２を有する。信号合成部８７３２の出力信号Ｉ’がＩ軸成分の最終的な復調信号となる。ゲイン調整によってＩ軸成分に対して位相回転量αが調整される。通常は、第１ゲイン調整部８７２２のゲインを一定（ゲイン＝１）にして、第２ゲイン調整部８７２４側のゲイン調整（ゲイン＝ｋ１）のみで位相回転量αを調整すればよい。例えば、図中に示すように、信号合成部８７３２は、第１ゲイン調整部８７２２から出力された信号Ｉと第２ゲイン調整部８７２４から出力された信号「ｋ１・Ｑ」を加算して出力信号Ｉ’とする。
【０２０２】
位相回転部８７０２は、Ｑ軸成分の信号Ｑに対するゲイン調整を行なう第３ゲイン調整部８７２６と、Ｉ軸成分の信号Ｉに対するゲイン調整を行なう第４ゲイン調整部８７２８と、ゲイン調整部８７２６の出力信号及びゲイン調整部８７２８の各出力信号を合成する信号合成部８７３６を有する。信号合成部８７３６の出力信号Ｑ’がＱ軸成分の最終的な復調信号となる。ゲイン調整によってＱ軸成分に対して位相回転量βが調整される。通常は、第３ゲイン調整部８７２６のゲインを一定（ゲイン＝１）にして第４ゲイン調整部８７２８側のゲイン調整（ゲイン＝ｋ２：位相を考慮して−ｋ２）のみで位相回転量βを調整すればよい。例えば、図中に示すように、信号合成部８７３６は、第３ゲイン調整部８７２６から出力された信号Ｑから第４ゲイン調整部８７２８から出力された信号「−ｋ２・Ｉ」を減算して出力信号Ｑ’とする。
【０２０３】
レベル検出部８７０４への入力は、Ｉ軸成分用の信号合成部８７３２の出力信号Ｉ’のみとする第１構成例、Ｑ軸成分用の信号合成部８７３６の出力信号Ｑ’のみとする第２構成例、Ｉ軸成分用の信号合成部８７３２の出力信号Ｉ’とＱ軸成分用の信号合成部８７３６の出力信号Ｑ’の双方とする第３構成例の何れでもよい。信号Ｉと信号Ｑの両方を使う場合は、片方だけの場合よりも回路規模が大きくなるが、調整精度がよくなる。
【０２０４】
図は両方を使用する第３構成例で示しており、レベル検出部８７０４は、信号合成部８７３２の出力信号Ｉ’のレベルを検出する第１レベル検出部８７４２と、信号合成部８７３６の出力信号Ｑ’のレベルを検出する第２レベル検出部８７４４と、第１レベル検出部８７４２と第２レベル検出部８７４４の各出力信号を合成して回転制御信号ROT を生成する信号合成部８７４６を有する。信号合成部８７４６は、第１レベル検出部８７４２から出力されたレベル信号ＤＥＴ_Iから第２レベル検出部８７４４から出力されたレベル信号ＤＥＴ_Qを減算して回転制御信号ROT とする。
【０２０５】
何れの場合も、調整のために既知パターンを送信した方がよい。既知パターンは、例えば、片方のみの場合（第１構成例や第２構成例）は対応する成分だけの信号にし、両方の場合（第３構成例）は、何れか一方の成分だけの信号（Ｉ成分だけの信号またはＱ成分だけの信号）にするのがよい。
【０２０６】
例えば、レベル検出部８７０４が信号Ｉと信号Ｑの両方を使うようにした図示する構成の場合、位相補正のゲイン調整時には、ＢＰＳＫの信号を復調機能部４７０に入力し、直交検波の出力（信号Ｉと信号Ｑ）を使って位相回転部８７０２で出力信号の位相を回転させ、その出力（Ｉ’成分とＱ’成分）をレベル検出部８７０４で検出する。レベル検出部８７０４は、検出した振幅レベルに基づいて位相回転部８７０２を制御して回転量を変化させる。例えば、Ｉ’成分とＱ’成分のレベル差が最小になるように位相回転部８７０２の第２ゲイン調整部８７２４と第４ゲイン調整部８７２８のゲインを調整する。
【０２０７】
図示しないが、受信側局部発振部４７４を制御して、その出力である再生搬送信号Ｌｏ_RX（周波数混合部４７２への搬送信号）の位相を変化させる第１の方法を採る場合のレベル検出部８７０４の制御手法は以下のようにするとよい。先ず、レベル検出部８７０４への入力は、Ｉ軸成分用のフィルタ処理部８４１０_Iの出力信号Ｉのみとする第１構成例、Ｑ軸成分用のフィルタ処理部８４１０_Qの出力信号Ｑのみとする第２構成例、Ｉ軸成分用のフィルタ処理部８４１０_Iの出力信号ＩとＱ軸成分用のフィルタ処理部８４１０_Qの出力信号Ｑの双方とする第３構成例の何れでもよい。信号Ｉと信号Ｑの両方を使う場合は、片方だけの場合よりも回路規模が大きくなるが、調整精度がよくなる。
【０２０８】
ここで、片方のみの第１構成例と第２構成例の場合、位相補正部８７００は、調整のために既知パターンを送信した方について、レベル検出部８７０４で検出された振幅レベルが最大になるように受信側局部発振部４７４を制御するタイミング信号生成部４６０を制御する。
【０２０９】
両方の第３構成例の場合、位相補正部８７００は、既知パターンとして送信した一方の成分（例えばＩ成分）についてのレベル検出部８７０４で検出された振幅レベルができるだけ大きくなり、既知パターンとして送信していない他方の成分（例えばＱ成分）についてのレベル検出部８７０４で検出された振幅レベルができるだけ小さくなるようにしつつ、両者のバランスをとるようにするのがよい。或いは、既知パターンとして送信した一方の成分（例えばＩ成分）にのみ着目して、レベル検出部８７０４で検出された振幅レベルが最大となるように調整してもよいし、既知パターンとして送信していない他方の成分（例えばＱ成分）にのみ着目して、レベル検出部８７０４で検出された振幅レベルが最小となるように調整してもよい。
【０２１０】
尚、送電素子４２３の電力伝送信号の位相と受電素子４１３に励起される電力伝送信号の位相とが一致しないことに伴う影響の問題は、通信処理を行なう場合に限ったことではない。給電側のユニットに備えられる負荷装置と受電側のユニットに備えられる負荷装置とが同期した処理を行なう場合にも同様に起こることであり、信号処理の内容に応じて、その影響を抑制する位相処理部を備えることが好ましい。
【符号の説明】
【０２１１】
１…伝送装置、１０１Ｂ…電子機器、１０１Ｋ…画像取得装置、１０３…半導体チップ、１３６…アンテナ、２０１Ｂ…メモリカード、２０１Ｋ…画像再生装置、２０３…半導体チップ、２３６…アンテナ、４００…電子機器、４０２…非接触電力伝送装置、４０４…直流電源、４０８…信号伝送装置、４１０…第１ユニット、４１１…回路基板、４１２…電力受取装置、４１３…受電素子、４１４…受電電源部、４１６…基準信号生成部、４１８…第１通信装置、４２０…第２ユニット、４２１…回路基板、４２２…電力供給装置、４２３…送電素子、４２４…給電電源部、４２５…クロック生成回路、４２６…駆動回路、４２８…第２通信装置、４４０…変調機能部、４４２…周波数混合部、４４４…送信側局部発振部、４５８…アンテナ、４６０…タイミング信号生成部、４７０…復調機能部、４７２…周波数混合部、４７４…受信側局部発振部、４７８…アンテナ、４９０…タイミング信号生成部、５００…撮像装置、８７００…位相補正部、８７０２…位相回転部、８７０４…レベル検出部、９…無線信号伝送路
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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