(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示部と回路基板とを収容する筐体と、
前記筐体において前記表示部を外部より視認可能に設けられる表示開口部と、
前記表示開口部を囲んで前記筐体の内側に設けられる枠状の棚部と、
前記筐体に収容され、前記表示開口部を囲んで配置される磁気誘導アンテナと、
前記筐体に収容され、前記回路基板を挟んで前記磁気誘導アンテナに対して反対側に配置され前記回路基板とは反対側に受電面を有する非接触充電用コイルと、を備え、
前記筐体は、前記表示開口部を備える第１の部分筐体と、前記非接触充電用コイルの受電面と対向する第２の部分筐体と、により構成され、
前記磁気誘導アンテナは前記筐体の内側から前記棚部に取り付けられ、前記磁気誘導アンテナには前記表示開口部を囲んで第１の磁性体が取り付けられ、前記第１の磁性体には前記表示開口部を囲んで緩衝部材が取り付けられ、前記表示部は前記回路基板に搭載され、前記非接触充電用コイルと前記回路基板との間には第２の磁性体が配置される、通信装置。
【請求項２】
前記表示部の表示面の周辺部は前記緩衝部材と対向して配置される、請求項１記載の通信装置。
【請求項３】
前記表示部が搭載された前記回路基板は、前記第１の部分筐体と前記第２の部分筐体とが分離した状態で、前記磁気誘導アンテナ、前記第１の磁性体及び前記緩衝部材が前記棚部に取り付けられた前記第１の部分筐体に取り付けられる構造を備える、請求項１又は請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記回路基板が前記磁気誘導アンテナと対向する第１の面は、前記磁気誘導アンテナのループで囲まれた面よりも大きな面積を有し、前記第１の面が有する領域の範囲内において前記磁気誘導アンテナのループで囲まれるアンテナループ面と対向して配置され、前記回路基板が前記非接触充電用コイルと対向する第２の面は、前記非接触充電用コイルのループで囲まれたコイルループ面よりも大きな面積を有し、前記第２の面が有する領域の範囲内において前記非接触充電用コイルのループ面と対向して配置される、請求項１記載の通信装置。
【請求項５】
前記第１の面はさらに、前記第１の磁性体の外形に囲まれる面よりも大きな面積を有する、請求項４記載の通信装置。
【請求項６】
前記コイルループ面は、前記アンテナループ面よりも小さな面積を有する、請求項４記載の通信装置。
【請求項７】
前記非接触充電用コイルと前記回路基板との間には前記回路基板との間に空隙を設けて導体が配置され、前記非接触充電用コイルと前記導体との間には前記第２の磁性体が配置され、前記導体の前記回路基板との対向面及びその反対側の面の面積は前記回路基板の前記導体との対向面及びその反対側の面の面積よりも小さい、請求項３記載の通信装置。
【請求項８】
前記非接触充電用コイルは、前記通信装置の電源であるバッテリーと、バーコードを読み取るバーコードスキャナ部との間に配置される、請求項１記載の通信装置。
【請求項９】
バーコードを読み取るバーコードスキャナ部と、前記バーコードスキャナ部の前記非接触充電用コイルとの非対向面の周囲に配置される外部通信用アンテナを備えた、請求項１記載の通信装置。
【請求項１０】
前記外部通信用アンテナは、前記磁気誘導アンテナのアンテナループ面に対して、直交成分の方が平行成分より大きくなる角度をなす、請求項９記載の通信装置。
【請求項１１】
前記外部通信用アンテナは、前記非接触充電用コイルのコイルループ面に対して、直交成分の方が平行成分より大きくなる角度をなす、請求項９記載の通信装置。
【請求項１２】
前記表示部に対して前記棚部の反対側に配置される光透過性パネルと、前記棚部と前記光透過性パネルとの間に配置されるシーリング部材とを備える、請求項１記載の通信装置。
【請求項１３】
前記回路基板は、前記表示部を挟んで前記表示開口部と対向する第１の配線パターン面と、前記第１の配線パターン面と対向して配置される第２の配線パターン面と、を備え、
前記回路基板との間に空隙を設けて配置される前記第２の配線パターン面の対向面と、
前記対向面の反対側に前記非接触充電用コイルが搭載される充電用コイル配置面と、を備えたバッテリーと、
をさらに備える、請求項１記載の通信装置。
【請求項１４】
前記非接触充電用コイルおよび前記第２の磁性体は、前記回路基板が前記非接触充電用コイルおよび前記第２の磁性体と対向する面から離れて配置される、請求項１記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触通信ＩＣモジュールおよび非接触充電モジュールを有する通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、利用者の個人情報や電子マネーなどをＩＣチップに記憶し、無線で外部と通信する非接触通信ＩＣモジュールを備えた携帯通信端末に、非接触充電モジュールを組み込んだ通信装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
図１０に示すように、特許文献１に記載の通信装置（携帯通信端末）１００は、本体下部１０１および本体下部１０１に回動可能に連結された本体上部１０２を有する。【０００３】
本体上部１０２は、表示部１０３と、非接触通信ＩＣモジュール１０４と、非接触充電モジュール１０５とを有する。表示部１０３は、本体上部１０２の表面に設けられている。非接触通信ＩＣモジュール１０４は、非接触通信用アンテナコイル１０７を有する。非接触通信用アンテナコイル１０７は本体上部１０２の表面に設けられており、リーダライタとの間で無線通信を行うためのアンテナである。非接触充電モジュール１０５は、無線電力供給ユニットから電力供給を受けるための受電用コイル１０８を有する。そして、非接触通信用アンテナコイル１０７を備える非接触通信ＩＣモジュール１０４および表示部１０３と、受電用コイル１０８を備える非接触充電モジュール１０５との間には、電磁シールド１０９が配置される。この電磁シールド１０９は、非接触充電時に発生し得る電磁干渉を未然に防止するもので、例えば銅やアルミニウムなどの材料によって構成される。
また、本体下部１０１は、通信部１０６を有する。通信部１０６は、移動体通信アンテナや各通信インタフェースなどを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】日本国特開２０１１−１２３７０８号公報（図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述した従来の通信装置１００の電磁シールド１０９上には、本体上部１０２の両面に非接触通信用アンテナコイル１０７と受電用コイル１０８が生成する磁界により、それぞれ渦電流が発生する。そしてその渦電流は、各コイルより生成される磁界を打ち消す反磁界を発生させる。
このため、渦電流により発生する反磁界によって、通信効率や通信距離、充電効率が低下するという問題があった。特に、このような通信装置１００が配送業務や在庫管理などの業務に用いられる場合には、通信装置１００に対する非接触充電を行っている途中においても、非接触通信が行われる場合がある。例えば、通信装置１００の各種設定を変更するなどの目的で管理者が認証手続を行うために、非接触ＩＣカードの社員証をかざし、その結果、非接触通信が行われる。
また、このような通信装置１００は、業務を遂行しやすくするために、大きな画面を持つ表示部や、大きな入力キーにより構成される入力部を備える。さらに、屋外や訪問先において長時間の業務を可能とするために、通信装置１００のバッテリーは、その使用者が交換できるようになっている。そのため、これら非接触通信用アンテナコイル１０７や受電用コイル１０８は、大きな画面による表示、大きな入力キーによる情報入力、バッテリー交換などの、業務用の端末に必要とされる要件を妨げないよう配置されなければならない。
なおかつ、このような業務に用いられる通信装置１００においては、防水性、防塵性や耐落下衝撃性も必要とされる。これらの防水性、防塵性や耐落下衝撃性も損なうことなく、通信装置１００の非接触通信および非接触充電は実現されなければならない。【０００６】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、特に非接触通信と非接触充電とが同時に行われる場合において、表示部の視認性や情報入力、バッテリー交換などの作業性を損なうことなく、非接触充電時に発生し得る電磁干渉を低減させ、非接触通信における通信効率や通信距離、非接触充電における充電効率を同時に確保できる通信装置を提供することを目的とする。さらに本発明は、防水性、防塵性や耐落下衝撃性を確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の通信装置は、表示部と導体とを収容する筐体と、前記筐体において前記表示部を外部より視認可能に設けられる表示開口部と、前記導体の一つの面に対向して配置される磁気誘導アンテナと、前記筐体に収容され、前記導体を挟んで前記磁気誘導アンテナに対して反対側に配置される非接触充電用コイルと、を備え、前記磁気誘導アンテナは前記表示開口部を囲んで配置され、前記磁気誘導アンテナおよび前記表示開口部と前記導体との間に配置される第１の磁性体と、前記非接触充電用コイルと前記導体との間に配置される第２の磁性体と、をさらに備える。【０００８】
上記構成によれば、特に非接触通信と非接触充電とが同時に行われる場合において、表示部の視認性を損なうことなく、非接触充電時に発生し得る電磁干渉（非接触充電用コイルから磁気誘導アンテナへの干渉）を低減させ、非接触通信における通信効率や通信距離、非接触充電における充電効率を確保できる。【０００９】
上記構成において、前記磁気誘導アンテナは前記第１の磁性体上に配置され、前記第１の磁性体に形成される磁性体開口部は、前記筐体に形成される表示開口部以上の面積を有し、前記表示開口部は、前記磁性体開口部と対向する領域の範囲内に配置される。【００１０】
上記構成によれば、表示部の視認性が確保される。【００１１】
上記構成において、前記導体が前記磁気誘導アンテナと対向する第１の面は、前記磁気誘導アンテナのループで囲まれた面よりも大きな面積を有し、前記第１の面が有する領域の範囲内において前記磁気誘導アンテナのループで囲まれるアンテナループ面と対向して配置され、前記導体が前記非接触充電用コイルと対向する第２の面は、前記非接触充電用コイルのループで囲まれたコイルループ面よりも大きな面積を有し、前記第２の面が有する領域の範囲内において前記非接触充電用コイルのループ面と対向して配置される。【００１２】
上記構成によれば、装置の薄型化に伴い、第１の磁性体および第２の磁性体の厚みが十分に確保されなくても、導体がそれら磁性体からのモレ磁束を遮断する。そして、特に第２の磁性体から磁気誘導アンテナ方向へのモレ磁束が食い止められる。したがって、表示部の視認性を損なうことなく、非接触充電時に発生し得る電磁干渉が低減される。それとともに、非接触充電における充電効率がさらに向上する。【００１３】
上記構成において、前記第１の面はさらに、前記第１の磁性体の外形に囲まれる面よりも大きな面積を有する。【００１４】
上記構成によれば、上述した効果がさらに高まる。【００１５】
上記構成において、前記コイルループ面は、前記アンテナループ面よりも小さな面積を有する。【００１６】
上記構成によれば、非接触充電時に発生し得る電磁干渉は、さらに低減される。【００１７】
上記構成において、前記導体は、前記表示部を挟んで前記表示開口部と対向する第３の面と、前記第３の面と対向して配置される第４の面と、を備えた第１の導体と、前記第１の導体との間に空隙を設けて配置され、前記第４の面と対向する第５の面と、前記第５の面と対向して配置され前記非接触充電用コイルが搭載される第６の面と、を備え、前記第５および第６の面の面積は、前記第３および第４の面の面積よりも小さい第２の導体と、により構成される。【００１８】
上記構成によれば、第２の磁性体や第１の回路基板、筐体の破損や、非接触充電用コイルの脱落の可能性が小さくなる。【００１９】
上記構成において、前記非接触充電用コイルは、前記通信装置の電源であるバッテリーと、バーコードを読み取るバーコードスキャナ部との間に配置される。【００２０】
上記構成によれば、非接触充電用コイルからその周辺への干渉が低減される。【００２１】
上記構成において、通信装置は、バーコードを読み取るバーコードスキャナ部と、前記バーコードスキャナ部の前記非接触充電用コイルとの非対向面の周囲に配置される外部通信用アンテナを備えた。【００２２】
上記構成によれば、非接触充電用コイルから外部通信用アンテナへの干渉が低減される。【００２３】
上記構成において、前記外部通信用アンテナは、前記磁気誘導アンテナのアンテナループ面に対して、直交成分の方が平行成分より大きくなる角度をなす。【００２４】
上記構成によれば、外部通信用アンテナがＮＦＣアンテナより受ける干渉を低減することができる。【００２５】
上記構成において、前記外部通信用アンテナは、前記非接触充電用コイルのコイルループ面に対して、直交成分の方が平行成分より大きくなる角度をなす。【００２６】
上記構成によれば、外部通信用アンテナが非接触充電用コイルより受ける干渉を低減することができる。【００２７】
上記構成において、前記筐体の開口部には枠状の棚部が設けられ、前記表示部と前記棚部との間には、前記第１の磁性体および前記磁気誘導アンテナが配置され、前記表示部と前記第１の磁性体との間には、緩衝部材が配置される。【００２８】
上記構成によれば、通信装置の耐衝撃性が確保（第１の磁性体の破損防止）されながら、なおかつ組立性が向上する。【００２９】
上記構成において、通信装置は、前記表示部に対して前記棚部の反対側に配置される光透過性パネルと、前記棚部と前記光透過性パネルとの間に配置されるシーリング部材とを備える。【００３０】
上記構成によれば、磁気誘導アンテナによる通信品質や通信装置の耐落下衝撃性が確保されながら、なおかつ、筐体の外部からの水や液体、塵などの侵入が防止される。すなわち、通信装置の防水性・防塵性がさらに確保される。【００３１】
上記構成において、前記導体は、前記表示部を挟んで前記表示開口部と対向する第１の配線パターン面と、前記第１の配線パターン面と対向して配置される第２の配線パターン面と、を備えた回路基板と、前記回路基板との間に空隙を設けて配置される前記第２の配線パターン面の対向面と、前記対向面の反対側に前記非接触充電用コイルが搭載される充電用コイル配置面と、を備えたバッテリーと、をさらに備える。【００３２】
上記構成において、前記非接触充電用コイルおよび前記第２の磁性体は、前記導体が前記非接触充電用コイルおよび前記第２の磁性体と対向する面から離れて配置される。
【発明の効果】
【００３３】
本発明は、非接触充電用コイルと磁気誘導アンテナが積層されており、非接触充電用コイルと磁気誘導アンテナとの間に第１の磁気シートを介装した。これにより、非接触充電用コイルおよび磁気誘導アンテナの磁界が互いに干渉しないので、通信効率や通信距離が低下するのを防止できるという効果を有する通信装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る実施形態の通信装置を表面側から見た斜視図
【図２】本発明に係る実施形態の通信装置を表面側から見た分解斜視図
【図３】本発明に係る実施形態の通信装置を裏面側から見た分解斜視図
【図４】本発明に係る実施形態の通信装置を長手方向に沿って切断した断面図
【図５】図４中Ｖ部分の拡大図
【図６】本発明に係る実施形態の通信装置の作用・効果を示す側面図
【図７】本発明に係る実施形態の通信装置の変形例を表面側から見た斜視図
【図８】本発明に係る実施形態の通信装置の変形例を裏面側から見た斜視図
【図９】本発明に係る実施形態の通信装置の変形例を側面から見た透視図
【図１０】従来の通信装置の断面図
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明に係る実施形態の通信装置について、図面を用いて説明する。
図１に示すように、本発明に係る実施形態の通信装置１０は、例えば、宅配便の配送人が、配送先において配送用データを処理したり、クレジットカードによる決済を行うことができる端末装置である。
【００３６】
通信装置１０は、全体矩形箱状の筐体１１を有する。筐体１１は、厚さ方向途中位置において分割されて、上筐体２０および下筐体４０を有する。
なお、以下の説明においては、上筐体２０側を「上」とし、下筐体４０側を「下」とする。また、使用者が手で持って操作する際の手元側を「後」とし、先端側を「前」として説明する。
【００３７】
まず、筐体１１における各部の平面的な配置について説明して、筐体１１の厚さ方向の配置については後述する。
図１および図２に示すように、通信装置１０は、上筐体２０の上面２１に、入力部および表示部が設けられている。上筐体２０の上面２１の前部には開口部（表示開口部）２２を有する。開口部２２には、入力部および表示部として、手で触れて入力するタッチパネル（光透過性保護パネル）２３が取り付けられる。上筐体２０の上面２１における最前部には、レシーバー３８が設けられている。上筐体２０の上面２１における後部には、入力部として、キー２４１を押して入力するキー入力部２４が設けられている。また、上筐体２０の上面２１における最後部には、フロントマイク３９が設けられている。
【００３８】
図３に示すように、上筐体２０の前端部には、外部通信用アンテナである３Ｇアンテナ２５が設けられている。上筐体２０の前端部における側部には、外部通信用アンテナである無線ＬＡＮ用アンテナ２６およびＧＰＳアンテナ２７が設けられている。上筐体２０前端部における無線ＬＡＮ用アンテナ２６とＧＰＳアンテナ２７との間には、二次元バーコードリーダーであるバーコードスキャナ部３１が設けられている。
また、上筐体２０の前部には、スピーカー３４およびマイク３５が設けられている。
【００３９】
上筐体２０の中央部には、非接触充電用コイル２８、後述する主基板５１および副基板５３が設けられている。
上筐体２０の後部には、キー入力部２４の下側位置に、キーボード基板３３が設けられている。
また、上筐体２０の後端部には、高速近接非接触通信カプラ２９が設けられている。
【００４０】
図３に示すように、下筐体４０の前部には、バーコードスキャナ部３１の下方位置にスキャナ用窓４５が設けられている。下筐体４０の後部には、バッテリー蓋４６が開閉可能に設けられており、内部にバッテリー４４（図２参照）が収容されている。また、下筐体４０の左右両側面には、バーコードスキャナ部３１を作動させてバーコードを読み込むためのスキャンボタン４７が各々設けられている。
【００４１】
図２に示すように、下筐体４０の内部には、前部におけるタッチパネル２３の下方に、表示パネルである液晶モジュール（表示部）４１が取り付けられている。液晶モジュール４１の周囲には、決済または使用者特定用のカードリーダーである後述するＮＦＣアンテナ（磁気誘導アンテナ）４２および第１の磁性シート（第１の磁性体）４３が設けられている。ＮＦＣアンテナ４２および第１の磁性シート４３は額縁状を呈しており、液晶モジュール４１の表示を遮らないように内部空間を有する。
従って、液晶モジュール４１に表示されたものは、開口部２２およびタッチパネル２３を介して、外部から視認できる。
また、下筐体４０の後部には、バッテリー４４が収容されている。バッテリー４４の内側（上側）には、ＳＩＭカード３６が取り付けられている。すなわち、上筐体２０と下筐体４０とが組み合わされた状態において、筐体１１は、その内部に液晶モジュール（表示部）４１、主基板５１、副基板５３、レシーバー３８、フロントマイク３９、３Ｇアンテナ２５、無線ＬＡＮ用アンテナ２６、ＧＰＳアンテナ２７、バーコードスキャナ部３１、ＮＦＣアンテナ（磁気誘導アンテナ）４２および第１の磁性シート（第１の磁性体）４３、バッテリー４４、ＳＩＭカード３６などを収容する。
【００４２】
次に、筐体１１の厚さ方向に対する各部の配置について説明する。
図４および図５に示すように、筐体１１の前部における厚さ方向中央部には、主基板（板状導体）５１が設けられている。主基板５１の上側には、液晶モジュール４１が配置されている。液晶モジュール４１は、液晶板４１１が液晶ラバー４１２を介して液晶フレーム４１３の上面に取り付けられている。
【００４３】
上筐体２０における液晶モジュール４１の上側には、液晶板４１１の表示を妨げないように枠状の棚部３２が設けられている。すなわち棚部３２は、液晶モジュール４１の液晶板４１１に設定された表示可能領域を隠さないように、非表示領域を覆って設けられる。液晶モジュール４１と棚部３２の下面との間には、衝撃緩衝用のクッション５２を介して、いずれも枠状の第１の磁性シート４３およびＮＦＣアンテナ４２が取り付けられる。なお、これら棚部３２の下面、ＮＦＣアンテナ４２、第１の磁性シート４３およびクッション５２は、それぞれ図示しない両面テープによって貼り合わされる。また、棚部３２の上面とタッチパネル２３とは、水などの液体や粉塵などを通信装置１０の筐体１１の内部に侵入させないための、粘着性を備えたシーリング部材によって貼り合わされる。
【００４４】
一方、主基板５１の下方には、副基板５３が設けられており、副基板の下側には、第２の磁性シート（第２の磁性体）５４を介して非接触充電用コイル２８が取り付けられる。すなわち、上筐体２０と下筐体４０とが組み合わされた状態において、筐体１１は、その内部に主基板（板状導体）５１、副基板５３、非接触充電用コイル２８および第２の磁性シート（第２の磁性体）５４などを収容する。第２の磁性シート５４は、第１の磁性シート４３の関与する周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚ程度）よりも関与する周波数が低いものである（例えば、１００ｋＨｚ程度）。
【００４５】
次に、本発明に係る実施形態の通信装置１０における動作について説明する。
【００４６】
通信装置１０は、キー入力部２４、３Ｇアンテナ２５、レシーバー３８およびフロントマイク３９等を用いることにより、携帯電話としての機能を有する。
また、ＧＰＳアンテナ２７により現在位置を容易に特定できる。さらに、バーコードスキャナ部３１でバーコードを読み込むことにより、販売する商品や配達伝票に記載されるコードなどの種々の情報を容易に取得することができる。また、タッチパネル２３の上方に非接触ＩＣカードを近づけることにより、ＮＦＣアンテナ４２が非接触で非接触ＩＣカードの情報を読み込む。
このため、例えば、宅配業者が、配達先において、カードで支払いを受けることができる。また、宅配業者が携帯する非接触ＩＣカードの社員証を認証することにより、通信装置１０の使用を許可することもできる。逆に通信装置１０は、社員証を持たない者や、使用を許可されていない社員証を携帯する者による使用を拒否することができる。
【００４７】
さらに、下筐体４０の下面中央の非接触充電用コイル２８を無線電力供給ユニット９０（図６参照）に近づけることにより、電力供給を受けて非接触でバッテリー４４の充電を行うことができる。
【００４８】
以上に述べた構成を備えて動作する本発明に係る実施形態の通信装置１０の特徴点について、これより述べる。
【００４９】
図４〜図６に示すように、本実施形態の通信装置１０が備える筐体１１は、表示部である液晶モジュール（表示部）４１と、板状導体である主基板（第１の導体）５１とを、その内部に収容する。筐体１１には、開口部２２（表示開口部、図１および図２も参照）が、液晶モジュール４１の表示可能領域を、外部より視認可能に設けられている。磁気誘導アンテナであるＮＦＣアンテナ４２は、主基板５１の一つの面と対向して、開口部２２を囲んで配置されており、非接触充電用コイル２８は、筐体１１に収容され、主基板５１を挟んでＮＦＣアンテナ４２に対して反対側に配置されている。そして、ＮＦＣアンテナ４２および開口部２２と主基板５１との間には第１の磁性シート（第１の磁性体）４３が配置され、非接触充電用コイル２８と主基板５１との間には第２の磁性シート（第２の磁性体）５４が配置される。
【００５０】
これにより、特に非接触通信と非接触充電とが同時に行われる場合において、表示部の視認性を損なうことなく、非接触充電時に発生し得る電磁干渉（非接触充電用コイル２８からＮＦＣアンテナ４２への干渉）を低減させ、非接触通信における通信効率や通信距離、非接触充電における充電効率を確保できる。すなわち、図５および図６に示すように、ＮＦＣアンテナ４２および非接触充電用コイル２８より発生する磁界は、それぞれ、第１の磁性シート（第１の磁性体）４３および第２の磁性シート（第２の磁性体）５４により、主基板５１とは反対側に押し出される。このため、特により大きな電力の伝送を必要とする非接触充電用コイル２８からＮＦＣアンテナ４２への干渉を低減させることができる。それとともに、ＮＦＣアンテナ４２が発生させる磁界が主基板５１とは反対側に押し出されることにより、ＮＦＣアンテナ４２による非接触通信の通信距離が延びて、その通信効率は改善される。
【００５１】
また、図２に示すように、ＮＦＣアンテナ４２は第１の磁性シート４３上に配置される。そして、第１の磁性シート４３に形成される磁性シート開口部（磁性体開口部）４３ａは、筐体１１に形成される開口部２２以上の面積を有しており、開口部２２は、磁性シート開口部４３ａと対向して仮想的に形成される面２２ａの範囲内に配置されている。したがって、ＮＦＣアンテナ４２および第１の磁性シート４３が液晶モジュール４１の表示可能領域の視認性を損なうことはない。
ここで本実施形態の通信装置１０の薄型化が図られる場合、第１の磁性シート４３および第２の磁性シート５４の厚みが十分に確保されない可能性がある。そうすると、ＮＦＣアンテナ４２および非接触充電用コイル２８の各コイルより発生する磁界は、各磁性シートよりも主基板５１に対して反対側の方向への押し出しが十分なされなくなり、主基板５１方向へのモレ磁束が発生する。そのため、特に非接触通信と非接触充電とが同時に行われる場合において、非接触充電時に発生し得る電磁干渉（非接触充電用コイル２８からＮＦＣアンテナ４２への干渉）が発生し、非接触通信における通信効率や通信距離、非接触充電における充電効率を確保できなくなる。
【００５２】
そこで本実施形態の通信装置１０において、板状導体である主基板５１がＮＦＣアンテナ４２と対向する第１の配線パターン面（第１の面）５１ａ（図４、図５参照）は、ＮＦＣアンテナ４２のループで囲まれる面（アンテナループ面）４２ａ（図２参照）よりも大きな面積を有する。より望ましくは、第１の配線パターン面は、ＮＦＣアンテナ４２が搭載される第１の磁性シート４３の外形に囲まれた面よりも大きな面積を有する。そして、第１の配線パターン面５１ａは、その面が有する領域の範囲内においてＮＦＣアンテナ４２のループで囲まれる面４２ａと対向して配置される。さらに、板状導体である主基板５１が非接触充電用コイル２８と対向する第２の配線パターン面（第２の面）５１ｂ（図４、図５参照）は、非接触充電用コイル２８のループで囲まれた面（コイルループ面）２８ａ（図３、図５参照）よりも大きな面積を有する。そして第２の配線パターン面５１ｂは、その面が有する領域の範囲内において、非接触充電用コイル２８のループ面２８ａと対向して配置される。さらに、本実施形態の通信装置１０における非接触充電用コイル２８のループで囲まれた面２８ａは、ＮＦＣアンテナ４２のループで囲まれた面４２ａよりも小さな面積を有している。
【００５３】
これにより、装置の薄型化に伴い、第１の磁性シート４３および第２の磁性シート５４（特に第２の磁性シート５４）の厚みが十分に確保されなくても、板状導体である主基板５１がそれら磁性体からのモレ磁束を遮断する。そして、特に第２の磁性シート５４からＮＦＣアンテナ４２方向へのモレ磁束が食い止められる。したがって、表示部の視認性を損なうことなく、非接触充電時に発生し得る電磁干渉が低減される。それとともに、非接触充電における充電効率がさらに向上する。それらの効果は、第２の磁性シート５４が、非接触充電用コイル２８のループで囲まれた面２８ａよりも広い面積を備えることにより、さらに高まる。また、第２の磁性シート５４が、非接触充電用コイル２８のループで囲まれた面２８ａの内側にある中空部２８ｂを埋める形で、その内側方向に連続して形成されることによっても、それらの効果は高まる。さらに、非接触充電用コイル２８のループで囲まれた面２８ａが、ＮＦＣアンテナ４２のループで囲まれた面４２ａよりも小さな面積を有したことにより、非接触充電時に発生し得る電磁干渉は、さらに低減される。
【００５４】
なお、本実施形態の通信装置１０においては、主基板（第１の回路基板）５１が主な電磁シールドの役割を果たしている。これに加えて、非接触充電用コイル２８が配置される副基板（第２の回路基板）５３や、液晶モジュール４１の液晶板４１１を支持するためのフレーム４１３も、本実施形態の通信装置１０において電磁シールドの役割を担う板状導体である。副基板５３は、主基板５１との間に空隙を設けて配置される。その副基板５３が非接触充電用コイル２８と対向する配線パターン面５３ａ（第３の配線パターン面）および５３ｂ（第４の配線パターン面）の面積は、非接触充電用コイル２８のループで囲まれた面２８ａよりも大きい（図３、図５参照）。そして、非接触充電用コイル２８が配置される副基板５３の配線パターン面５３ａおよび５３ｂの面積は、主基板５１の配線パターン面５１ａ（第１の配線パターン面）および５１ｂ（第２の配線パターン面）よりも小さい。その理由について、これより詳細に説明する。
【００５５】
ＮＦＣアンテナ４２は、主基板５１の第１の配線パターン面５１ａと対向して、液晶モジュール４１の表示可能領域を、外部より視認可能に設けられた開口部２２を囲んで配置されている。主基板５１がＮＦＣアンテナ４２と対向する第１の面（第１の配線パターン面）５１ａ（図４、図５参照）は、ＮＦＣアンテナ４２のループで囲まれた面４２ａ（図２参照）よりも大きな面積を有する。より望ましくは、ＮＦＣアンテナ４２が搭載される第１の磁性シート４３の外形に囲まれた面よりも大きな面積を有する。そして、業務を遂行しやすくするために、通信装置１０の液晶モジュール４１は、できるだけ大きな画面を備えることが求められている。すなわちそれは、液晶モジュール４１の画面のサイズが大きくなればなるほど、板状導体である主基板５１の配線パターン面５１ａおよび５１ｂの面積も大きくなることを意味する。
【００５６】
そして、先ほども述べたように、本実施形態の通信装置１０は、屋外や倉庫などにおいて、業務用に使用される。そのため使用者は、使用中に手を滑らせるなどにより、誤って通信装置１０を落下させる可能性がある。
【００５７】
ここで、非接触充電用コイル２８およびそれを支持する第２の磁性シート５４が、主基板５１のような面積の大きい板状導体に搭載された場合について考えてみる。非接触充電用コイル２８は、主基板５１に搭載される他の部品と比べて非常に大きな設置平面を有する。そして、その非接触充電用コイル２８と基板との間に配置され、非接触充電用コイル２８を支持する第２の磁性シート５４は、非接触充電用コイル２８よりもさらに大きな設置平面を有する。（一見すると、ＩＣやＬＳＩも大きな設置平面を有している、と、誤って認識されるかもしれないが、実際には複数の点接触である。）
【００５８】
主基板５１のような面積の大きい板状導体が筐体１１内部に収容された状態で通信装置１０が落下すると、主基板５１は、ビスなどによる筐体１１への固定部から離れた点において、大きく振動する。そして、この主基板５１の落下による振動とともに、その主基板５１に搭載される非接触充電用コイル２８およびそれを支持する第２の磁性シート５４も振動する。主基板５１は、電子回路の配線パターンをなす銅などの金属や、その配線パターンを支持するガラスエポキシなどにより構成される。そして、非接触充電用コイル２８も、主に銅などの金属により構成される。しかしながら、これら主基板５１や非接触充電用コイル２８と比べて、第２の磁性シート５４は、応力が加わると割れやすい傾向にある。また、主基板５１のうち、非接触充電用コイル２８およびそれを支持する第２の磁性シート５４が搭載される部分は、それらが接着剤などにより主基板５４上に固定される面積が広い。そのため、通信装置１０の落下による衝撃により加わる応力に対して、これらの搭載部分は振動しにくくなる。その結果、主基板５１の破損や、非接触充電用コイル２８の主基板５１からの脱落などが起こる可能性がある。これに対して主基板５１の筐体１１への固定点を増やすと、筐体１１の特定の固定点に応力が集中し、筐体１１が破損する可能性がある。
【００５９】
したがって、非接触充電用コイル２８およびそれを支持する第２の磁性シート５４は、主基板５１とは別の板状導体である副基板５３に搭載され、その副基板５３の面積は主基板５１よりも小さいことが望ましい。副基板５３は、主基板５１よりも、ビスなどによる筐体１１への固定部から最大に離れた点までの距離を小さくすることができるため、その最大に離れた点における落下時の振動も小さくすることができる。これにより、第２の磁性シート５４や主基板５１、筐体１１の破損や、非接触充電用コイル２８の脱落の可能性が小さくなる。
【００６０】
なお、非接触充電用コイル２８を支持するものは、図３、図４における副基板５３のような導体でなくてもよい。その支持体は、例えば、プラスチック板やセラミック板などの不導体であっても構わない。または、非接触充電用コイル２８は、緩衝部材を介して、両面テープまたは接着剤により主基板５１か下筐体４０に取り付けられてもよい。すなわち非接触充電用コイル２８およびそれを支持する第２の磁性シート５４は、主基板５１のような導体とは、その板厚方向に（主基板５１が非接触充電用コイル２８およびそれを支持する第２の磁性シート５４と対向する面から）離れていればよい。そのような形態によっても、先に述べた耐落下衝撃性は確保される。
【００６１】
ちなみに、もしＮＦＣアンテナ４２と非接触充電用コイル２８との間に主基板５１や副基板５３などの回路基板が配置されない場合であっても、少なくとも液晶モジュール４１のフレーム４１３はこれらの間に配置される。それは、ＮＦＣアンテナ４２が、液晶モジュール４１の表示可能領域を、外部より視認可能に設けられる開口部２２を囲んで配置されているためである。この場合には、ＮＦＣアンテナ４２が備える図示しないアンテナの配線パターンが、液晶モジュール４１のフレーム４１３と対向して仮想的に形成される面の範囲内に配置されることが望ましい。これによりＮＦＣアンテナ４２は、非接触充電用コイル２８より受ける干渉の影響をさらに低減させることができる。
【００６２】
ここで本実施形態の通信装置１０に戻って、その特徴点についての説明を続ける。ＮＦＣアンテナ４２は、筐体１１の内部、すなわち図５における棚部３２の下側（液晶モジュール側）に配置されている。これは後述するように、本実施形態の通信装置１０が想定している屋外での使用において必要とされる防水・防塵性と、組立性と、を両立させるためである。しかしながら、そのような防水・防塵性や組立性を考慮する必要が無いのであれば、ＮＦＣアンテナ４２は、図５における棚部３２の上側に配置されてもよい。この場合には、使用者がＩＣカードをかざすべき位置を容易に特定することができる。
【００６３】
これとは逆に非接触充電用コイル２８は、使用者の感電防止のために、筐体１１の内部にあることが望ましい。非接触充電用コイル２８によって伝送される電力はＮＦＣアンテナ４２よりも格段に大きい。もし非接触充電用コイル２８が筐体１１の外部にあると、非接触充電用コイル２８に触れた使用者が感電する可能性がある。
【００６４】
そして、図４に示すように、本実施形態の通信装置１０における非接触充電用コイル２８は、バッテリー４４とバーコードスキャナ部３１との間に配置される。これらバッテリー４４およびバーコードスキャナ部３１は、金属やダイカストなどの導体よりなる筐体を備える。これらの導体の間に確保される空間に非接触充電用コイル２８が配置されることにより、非接触充電用コイル２８からその周辺への干渉が低減される。
【００６５】
なお、図４に示す配置を変更して、バッテリー４４と非接触充電用コイル２８との配置を入れ替えることも考えられる。しかしながらその配置では、重量のあるバッテリー４４とバーコードスキャナ部３１が、通信装置１０の筐体１１の中央部よりもバーコードスキャナ部３１側に偏ることになる。それに、非接触充電用コイル２８が高速近接非接触通信カプラ２９に近くなるので、これに対して干渉が起きる可能性がある。それよりも、図４に示す本実施形態の通信装置１０の配置の方が、重量バランスは良いので、使用者にとっても持ちやすく、落としにくい。また、重量バランスの良さは、耐落下衝撃性についても有利に働く。さらに、高速近接非接触通信カプラ２９と非接触充電用コイル２８との間には、導体であるバッテリー４４が配置されるので、高速近接非接触通信カプラ２９に対する干渉を防止することができる。
【００６６】
また、図３、図４、図６に示すように、本実施形態の通信装置１０の３Ｇアンテナ２５、無線ＬＡＮ用アンテナ２６およびＧＰＳアンテナ２７等の、複数の外部通信用アンテナは、バーコードスキャナ部３１の筐体の周囲に配置される。そして、これらの外部通信用アンテナは、ＮＦＣアンテナ４２のループで囲まれた面４２ａ（図２参照）に対して、直交か、それに近い角度（すなわち、直交成分の方が平行成分より大きくなる角度）をなす。さらにこれらの外部通信用アンテナは、非接触充電用コイル２８のループで囲まれた面（コイルループ面）２８ａ（図３、図５参照）に対しても、直交か、それに近い角度（すなわち、直交成分の方が平行成分より大きくなる角度）をなす。このような構成により、これらの外部通信用アンテナがＮＦＣアンテナ４２や非接触充電用コイル２８より受ける干渉を低減することができる。
【００６７】
これらに加えて、本実施形態の通信装置１０はさらに、屋外や倉庫などにおいて業務用として使用されるのに必要な、防水性（防液性・防滴性）、防塵性と組立性、耐衝撃性を兼ね備える。すなわちまず、図４および図５に示すように、液晶モジュール４１の上側には、液晶板４１１の表示を妨げないように枠状の棚部３２が設けられている。この棚部３２は、筐体１１の開口部（表示開口部）２２に設けられ、液晶モジュール４１の一部、すなわち非表示領域を覆う。これにより、液晶モジュール４１に表示される内容が、外部より視認可能となる。そして、ＮＦＣアンテナ４２はこの棚部３２における液晶モジュール４１側の面に配置されている。液晶モジュール４１と棚部３２の下面との間には、衝撃緩衝用のクッション５２を介して、いずれも枠状の第１の磁性シート４３およびＮＦＣアンテナ４２が取り付けられる。これら棚部３２の下面、ＮＦＣアンテナ４２、第１の磁性シート４３およびクッション５２は、それぞれ図示しない両面テープによって貼り合わされる。
【００６８】
このように配置することにより、通信装置１０の耐衝撃性が確保（第１の磁性体の破損防止）されながら、なおかつ組立性が向上する。すなわち、ＮＦＣアンテナ４２、第１の磁性シート４３およびクッション５２は、あらかじめ筐体１１の上筐体２０に取り付けられる。次に、上筐体２０には、副基板５３やバーコードスキャナ部３１、高速近接非接触通信カプラ２９などが取り付けられる。これとは別に、液晶モジュール４１は、あらかじめ主基板５１に搭載される。そして、その主基板５１は、ＮＦＣアンテナ４２等と、副基板５３やバーコードスキャナ部３１、高速近接非接触通信カプラ２９などが取り付けられた後の上筐体２０に取り付けられる。この組立方法であれば、ＮＦＣアンテナ４２、第１の磁性シート４３およびクッション５２は、棚部３２の下面に位置決めしやすい。また、通信装置１０を落下させた場合、筐体１１（上筐体２０）と主基板５１とでは、固有振動周波数が異なることが殆どである。その場合、筐体１１の上筐体２０に取り付けられたＮＦＣアンテナ４２、第１の磁性シート４３およびクッション５２と、主基板５１に取り付けられた液晶モジュール４１との間の距離は、落下の際の衝撃により、時間的に変化する。すなわち、ＮＦＣアンテナ４２、第１の磁性シート４３およびクッション５２と、液晶モジュール４１とが、近づいたり（あるいは接触したり）離れたりを、落下後暫く繰り返す。もしクッション５２が無ければ、第１の磁性シート４３と、液晶モジュール４１のフレーム４１３の端部とが接触して、第１の磁性シート４３が割れたり、ＮＦＣアンテナ４２が傷や破れなどのダメージを受けたりする可能性がある。したがって本実施形態の通信装置１０のように、ＮＦＣアンテナ４２と液晶モジュール４１との間に、クッション（緩衝部材）５２が配置されていれば、上記に説明したような第１の磁性シート４３やＮＦＣアンテナ４２の破損を防ぐことができる。
【００６９】
さらに図５に示すように、本実施形態の通信装置１０は、液晶モジュール４１の表示可能領域を外部より視認可能な、光透過性を有するタッチパネル（光透過性パネル）２３をさらに備える。そして、このタッチパネル２３は、シーリング部材３７を介して、棚部３２の、液晶モジュール４１とは反対側の面上に保持される。これにより、ＮＦＣアンテナ４２による通信品質や通信装置１０の耐落下衝撃性が確保されながら、なおかつ、筐体１１の外部からの水や液体、塵などの侵入がシーリング部材３７により防止される。すなわち、通信装置の防水性・防塵性がさらに確保される。
【００７０】
以上、本発明に係る実施形態の通信装置１０の特徴点について述べたが、本発明の通信装置は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。例えば図７〜図９のように、通信装置２１０がスマートフォンのような小型の機器である場合について示す。通信装置２１０は、大型のタッチパネル２２３の領域内に収まる液晶モジュール２４１の表示可能領域、すなわち実質的な表示開口部２２２を有する。そして通信装置２１０は、この実質的な表示開口部２２２を取り囲むように、ＮＦＣアンテナ２４２と、それを支持する第１の磁性シート２４３を、回路基板２５１上に備える。この場合、通信装置２１０は、非接触充電用コイル２２８を、バッテリー蓋２４６の筐体２１１の内部側か、またはバッテリー２４４のバッテリー蓋２４６と対向する面上に配置してもよい。その場合、バッテリー２４４は導体であるため、第２の磁性シート２５４が、バッテリー２４４と非接触充電用コイル２２８との間に配置される。このような構成においても、特に非接触通信と非接触充電とが同時に行われる場合において、表示部の視認性を損なうことなく、非接触充電時に発生し得る電磁干渉（非接触充電用コイル２２８からＮＦＣアンテナ２４２への干渉）を低減させ、非接触通信における通信効率や通信距離、非接触充電における充電効率を確保できる。さらに、第２の磁性シート２５４とバッテリー２４４との間に図示しない副基板を介在させて、非接触充電用コイル２２８および第２の磁性シート２５４をその副基板に搭載するようにしてもよい。このようにすれば、非接触充電用コイル２２８と第２の磁性シート２５４とが副基板によりモジュール化され、組立性や部品交換性が向上する。特にバッテリー２４４上に配置した場合には、バッテリー２４４ともモジュール化される。このとき、非接触充電用コイル２２８と第２の磁性シート２５４とが副基板に搭載されることによりモジュール化されていれば、バッテリー２４４に不具合が発生した場合においても、製造者側でバッテリー２４４のみを交換することができる。そして、副基板に搭載されることによりモジュール化された非接触充電用コイル２２８と第２の磁性シート２５４は、再利用される。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、通信効率や通信距離が低下するのを防止できるという効果を有し、非接触通信ＩＣモジュールおよび非接触充電モジュールを有する通信装置等への適用が可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１０  通信装置
１１  筐体
２５  ３Ｇアンテナ（外部通信用アンテナ）
２８  非接触充電用コイル
３１  バーコードスキャナ部（二次元バーコードリーダー）
３２  棚部
４１  液晶モジュール（表示装置）
４２  ＮＦＣアンテナ（磁気誘導アンテナ）
４３  第１の磁性シート（第１の磁性体）
４４  バッテリー
５１  主基板（板状導体）
５４  第２の磁性シート（第２の磁性体）
【図１】
0005747182.tif 000002
【図２】
0005747182.tif 000003
【図３】
0005747182.tif 000004
【図４】
0005747182.tif 000005
【図５】
0005747182.tif 000006
【図６】
0005747182.tif 000007
【図７】
0005747182.tif 000008
【図８】
0005747182.tif 000009
【図９】
0005747182.tif 000010
【図１０】
0005747182.tif 000011