(57)【要約】  Ｚ軸方向の磁束が交わる第１導体（２１）、Ｘ軸方向の磁束が交わる第２導体（２２）、Ｙ軸方向の磁束が交わる第３導体（２３）、基板（２０）、第１導体、第２導体および第３導体が有するインダクタンスとともにＬＣ共振回路を構成するキャパシタ、を備え、第１導体（２１）の少なくとも一部は、基板（２０）の第１主面または第２主面に沿って形成されていて、第２導体（２２）および第３導体（２３）の少なくとも一部は基板（２０）の第１主面から起立するように基板（２０）の第１主面に載置されている。このような構成により、ワイヤレス給電装置に対する受電装置の相対的な姿勢が不定であっても受電可能とする。
2015163296.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＸＹＺ直交座標系において、Ｚ軸方向の磁束が交わる第１導体と、Ｘ軸方向の磁束が交わる第２導体と、Ｙ軸方向の磁束が交わる第３導体と、
前記第１導体、第２導体および第３導体を設ける基板と、
前記第１導体、第２導体および第３導体が有するインダクタンスとともにＬＣ共振回路を構成するキャパシタと、
を備え、
前記第１導体、第２導体および第３導体に誘導される電流を前記ＬＣ共振回路から電力として取り出すようにした受電アンテナにおいて、
前記第１導体の少なくとも一部は、前記基板の第１主面または第２主面に沿って形成されていて、第２導体および第３導体の少なくとも一部は前記基板の第１主面から起立するように前記基板の第１主面に載置されていることを特徴とする受電アンテナ。
【請求項２】
前記第１導体は前記Ｚ軸方向の磁束が鎖交するループを形成し、前記第２導体は前記Ｘ軸方向の磁束が鎖交するループを形成し、前記第３導体は前記Ｙ軸方向の磁束が鎖交するループを形成し、
前記第１導体は前記基板の第１主面または第２主面に沿って形成されていて、前記第２導体および前記第３導体は前記基板の第１主面から起立するように前記基板の第１主面に載置されている、請求項１に記載の受電アンテナ。
【請求項３】
ＸＹＺ直交座標系において、Ｚ軸方向の磁束が交わる第１導体と、Ｘ軸方向の磁束が交わる第２導体と、Ｙ軸方向の磁束が交わる第３導体と、
前記第１導体、第２導体および第３導体を設ける基板と、
前記第１導体、第２導体および第３導体が有するインダクタンスとともにＬＣ共振回路を構成するキャパシタと、
を備え、
前記第１導体、第２導体および第３導体に誘導される電流を前記ＬＣ共振回路から電力として取り出すようにした受電アンテナにおいて、
前記第１導体は前記Ｚ軸方向の磁束が鎖交するループを形成し、前記第２導体は前記Ｘ軸方向の磁束が鎖交するループを形成し、前記第３導体は前記Ｙ軸方向の磁束が鎖交するループを形成し、
前記基板は４つの辺を有する矩形板状であり、４つの辺に切り込み部が形成されていて、
前記第１導体は前記基板の第１主面または第２主面に沿って形成されていて、前記第２導体および第３導体は前記基板の切り込み部に保持されていることを特徴とする受電アンテナ。
【請求項４】
前記第１導体、第２導体および第３導体は電気的に直列接続された、請求項１〜３のいずれかに記載の受電アンテナ。
【請求項５】
前記第１導体、第２導体および第３導体は１本の導線の折り曲げ加工により形成された、請求項４に記載の受電アンテナ。
【請求項６】
前記キャパシタは、前記第１導体、第２導体および第３導体とともに３つのＬＣ共振回路を構成する３つのキャパシタであり、これら３つのＬＣ共振回路は、互いに略等しい共振周波数である、請求項１〜３のいずれかに記載の受電アンテナ。
【請求項７】
前記第１導体、前記第２導体および前記第３導体で並列回路が構成されていて、この並列回路と前記キャパシタとで単一のＬＣ共振回路が構成されている、請求項１〜３のいずれかに記載の受電アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給電装置からワイヤレスで電力を受電する受電アンテナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、近距離無線通信システムが拡大し、種々の装置がワイヤレスで独立使用される状況が増えている。これに伴い、電力についても近距離でワイヤレス給電する技術が注目されている。【０００３】
近距離給電関係の文献として、一部を順次重ねた複数のコイルを配置して、給電装置の給電部と受電装置の受電部との位置合わせを容易にした電力伝送システムの構成が特許文献１に示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１３／０５４３９９号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示されているように、従来のワイヤレス給電装置は、給電コイルと受電コイルとが、コイル開口面が互いに対向するように配置されて使用される。そのため、給電コイルと受電コイルとが対向しない状態ではワイヤレス給電できないか、電力伝送効率が低下する。【０００６】
また、特許文献１に示されているように、給電コイルに対して受電コイルを対面させる形態で使用するワイヤレス給電装置においては、ワイヤレス給電装置に対する受電装置の相対的な姿勢を一定に保つことが、電力伝送効率を維持するうえで重要である。【０００７】
一方、ワイヤレス給電装置に対する受電装置の相対的な姿勢が不定であっても受電できることが望まれる場合がある。【０００８】
本発明の目的は、ワイヤレス給電装置に対する受電装置の相対的な姿勢が不定であっても受電でき、且つコイル部の構成を容易にした受電アンテナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明の受電アンテナは、
ＸＹＺ直交座標系において、Ｚ軸方向の磁束が交わる第１導体と、Ｘ軸方向の磁束が交わる第２導体と、Ｙ軸方向の磁束が交わる第３導体と、
第１導体、第２導体および第３導体を設ける基板と、
第１導体、第２導体および第３導体が有するインダクタンスとともにＬＣ共振回路を構成するキャパシタと、
を備え、
第１導体、第２導体および第３導体に誘導される電流を前記ＬＣ共振回路から電力として取り出すようにした受電アンテナにおいて、
第１導体の少なくとも一部は、基板の第１主面または第２主面に沿って形成されていて、第２導体および第３導体の少なくとも一部は基板の第１主面から起立するように基板の第１主面に載置されていることを特徴としている。【００１０】
（２）前記第１導体はＺ軸方向の磁束が鎖交するループを形成し、前記第２導体はＸ軸方向の磁束が鎖交するループを形成し、前記第３導体はＹ軸方向の磁束が鎖交するループを形成し、第１導体は基板の第１主面または第２主面に沿って形成されていて、第２導体および第３導体は前記基板の第１主面から起立するように基板の第１主面に載置されていることが好ましい。【００１１】
（３）本発明の受電アンテナは、
ＸＹＺ直交座標系において、Ｚ軸方向の磁束が交わる第１導体と、Ｘ軸方向の磁束が交わる第２導体と、Ｙ軸方向の磁束が交わる第３導体と、
第１導体、第２導体および第３導体を設ける基板と、
第１導体、第２導体および第３導体が有するインダクタンスとともにＬＣ共振回路を構成するキャパシタと、
を備え、
第１導体、第２導体および第３導体に誘導される電流を前記ＬＣ共振回路から電力として取り出すようにした受電アンテナにおいて、
第１導体はＺ軸方向の磁束が鎖交するループを形成し、第２導体は前記Ｘ軸方向の磁束が鎖交するループを形成し、第３導体はＹ軸方向の磁束が鎖交するループを形成し、
前記基板は４つの辺を有する矩形板状であり、４つの辺（端縁）に切り込み部が形成されていて、
第１導体は基板の第１主面または第２主面に沿って形成されていて、第２導体および第３導体は基板の切り込み部に保持されていることを特徴としている。【００１２】
上記（１）〜（３）のいずれの構成においても、受電アンテナが給電装置に対して３次元のいずれの方向を向く姿勢においても安定な給電が可能となる。また、各ループ状導体の実装が容易であり、各ループ状導体形成部が簡素になることから、全体の小型化が図れる。【００１３】
（４）前記第１導体、第２導体および第３導体が電気的に直列接続されていると、ＬＣ共振回路を単一化でき、回路構成が簡素になり、多数の回路素子を用いる場合の損失が低減できる。【００１４】
（５）上記（４）において、第１導体、第２導体および第３導体は１本の導線の折り曲げ加工により形成されているが好ましい。この構成により、導線の接続が簡素な構造になり部品点数も増加しないので、小型化が容易となる。【００１５】
（６）上記（１）〜（４）において、第１導体、第２導体および第３導体とともに３つのＬＣ共振回路を構成する３つのキャパシタである場合、これら３つのＬＣ共振回路は、互いに略等しい共振周波数であることが好ましい。この構成により、給電装置から発せられる高周波磁界の周波数に上記３つの並列共振回路が共振して、高効率の受電が可能となる。【００１６】
（７）上記（１）〜（４）において、第１導体、第２導体および第３導体で並列接続されていて、この並列回路と前記キャパシタとで単一のＬＣ共振回路が構成されていてもよい。この構成により、部品点数が削減される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ワイヤレス給電装置に対する受電装置の相対的な姿勢が不定であっても受電でき、且つコイル部の構成を容易にした受電アンテナを構成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は第１の実施形態に係る受電アンテナの主要部である受電アンテナコイル部２０１の構成図である。
【図２】図２は、３つのループ状導体と受電回路との接続関係を示す図である。
【図３】図３は受電アンテナ２１１および受電回路４０の回路図である。
【図４】図４はワイヤレス給電装置の構成図である。
【図５】図５はインバータ回路１３の構成を示す図である。
【図６】図６（Ａ）はワイヤレス給電装置のループ状導体１１のうちミアンダ形状部の一部と受電アンテナとの結合について示す平面図、図６（Ｂ）はその部分の正面図である。
【図７】図７（Ａ）は、ワイヤレス給電装置のミアンダ形状部の一部と受電アンテナの第２ループ状導体２２との関係について示す正面図、図７（Ｂ）は、ワイヤレス給電装置のミアンダ形状部の一部と受電アンテナの第３ループ状導体２３との関係について示す平面図である。
【図８】図８は第２の実施形態に係る受電アンテナの主要部である受電アンテナコイル部の構成図である。
【図９】図９は第３の実施形態に係る受電アンテナ２１３Ａおよび受電回路４０による受電装置の回路図である。
【図１０】図１０は第３の実施形態に係る別の受電アンテナ２１３Ｂおよび受電回路４０による受電装置の回路図である。
【図１１】図１１は第４の実施形態に係る受電アンテナの構成図である。
【図１２】図１２は受電アンテナ２１４および受電回路４０の回路図である。
【図１３】図１３は、受電回路が接続された、第５の実施形態に係る受電アンテナの主要部である受電アンテナコイル部の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以降、図を参照して幾つかの具体的な例を挙げて、本発明を実施するための複数の形態を示す。各図中には同一箇所に同一符号を付している。各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。
【００２０】
《第１の実施形態》
図１は第１の実施形態に係る受電アンテナの主要部である受電アンテナコイル部の構成図である。受電アンテナは受電アンテナコイル部２０１と、それに接続されるキャパシタとで構成される。この受電アンテナは給電装置からワイヤレスで電力を受電する。給電装置に形成されている給電用導体パターンの例は後に示す。
【００２１】
受電アンテナコイル部２０１は、第１ループ状導体２１、第２ループ状導体２２、第３ループ状導体２３およびこれらループ状導体２１，２２，２３を設ける基板２０を備えている。ＸＹＺ直交座標系において、第１ループ状導体２１はコイル軸がＺ軸方向を向き、第２ループ状導体２２はコイル軸がＸ軸方向を向き、第３ループ状導体２３はコイル軸がＹ軸方向を向く。したがって、第１ループ状導体２１にＺ軸方向の磁束が鎖交し、第２ループ状導体２２にＸ軸方向の磁束が鎖交し、第３ループ状導体２３にＹ軸方向の磁束が鎖交する。
【００２２】
図１に表れているように、受電アンテナコイル部２０１は、破線で示す立方体空間内に存在する。第１ループ状導体２１は、そのループ面（ループ状コイルのコイル開口面）が基板２０の上面（第１主面）に沿って形成されている。第２ループ状導体２２および第３ループ状導体２３は基板２０の上面に載置されている。
【００２３】
第１ループ状導体２１は基板２０に形成された導体パターンである。第２ループ状導体２２および第３ループ状導体２３は導線の屈曲成形加工により形成されたものであり、それぞれの導線の端部が基板２０上のランドにはんだ付けされることで搭載されている。
【００２４】
なお、第１ループ状導体２１は、そのループ面が基板２０の下面（第２主面）に沿って形成されていてもよい。また、第１ループ状導体２１も、第２ループ状導体２２および第３ループ状導体２３と同様に導線の屈曲成形加工により形成されたものであってもよい。
【００２５】
ここでは、それぞれ１ターンのループ状導体の例を示したが、複数ターンであってもよく、同様の作用効果を奏する。
【００２６】
図２は、上記３つのループ状導体と受電回路との接続関係を示す図である。３つのループ状導体２１，２２，２３は並列接続されていて、その並列回路に更にキャパシタ３１が並列接続されている。これによりＬＣ共振回路が構成され、このＬＣ共振回路が受電回路４０に接続される。このＬＣ共振回路の共振周波数は、給電装置から発せられる高周波磁界の周波数となるように設定されている。
【００２７】
図３は受電アンテナ２１１および受電回路４０の回路図である。第１ループ状導体２１、第２ループ状導体２２、第３ループ状導体２３およびキャパシタ３１によるＬＣ共振回路の共振電圧はダイオードＤおよびキャパシタＣ１により整流平滑され、レギュレータ回路ＲＥＧおよびキャパシタＣ２で定電圧化され、負荷へ供給される。
【００２８】
上記キャパシタ３１は図１に示した基板２０に実装されていてもよい。また、受電回路４０も、受電アンテナコイル部２０１が構成される基板２０に設けられていてもよい。
【００２９】
上記受電アンテナ２１１および受電回路４０は例えば３次元のポインティングデバイスに設けられる。図３に示した負荷は３次元のポインティングデバイスの回路であり、受電アンテナ２１１および受電回路４０はこの回路へ電源電圧を供給する。
【００３０】
図４はワイヤレス給電装置の構成図である。このワイヤレス給電装置１０１は、空間的に離れた場所にある受電装置に磁界を介して給電する装置であり、例えば３次元のポインティングデバイスに対して電力を供給するパッドである。このワイヤレス給電装置１０１は、給電用のループ状導体１１が形成された絶縁体からなる基板１０を備えている。ループ状導体１１は、Ｙ軸方向に延伸する長経路部１１ＬとＸ軸方向に延伸する短経路部１１Ｓの組合せからなるミアンダ形状部を備えている。
【００３１】
ループ状導体１１はインダクタンスを有し、このインダクタンスとキャパシタ１２のキャパシタンスとで共振するＬＣ共振回路が構成されている。インバータ回路１３は直流電源９の直流電圧を入力し、ＬＣ共振回路の共振周波数と等しい周波数の高周波電流を供給する。これにより、ループ状導体１１に流れる電流によって磁界が発生する。このワイヤレス給電装置１０１と上記受電アンテナ２１１とでワイヤレス給電システムが構成される。
【００３２】
図５は上記インバータ回路１３の構成を示す図である。ここではワイヤレス給電装置全体の回路を表している。インバータ回路１３はハイサイドスイッチＱ１、ローサイドスイッチＱ２、これらをオン・オフ制御するコントローラ／ドライバ回路を備えている。コントローラ／ドライバ回路はハイサイドスイッチＱ１およびローサイドスイッチＱ２を上記ＬＣ共振回路の共振周波数で交互にオン・オフする。これにより共振型インバータ回路を構成している。
【００３３】
図６（Ａ）は上記ワイヤレス給電装置のループ状導体１１のうちミアンダ形状部の一部と受電アンテナとの結合について示す平面図、図６（Ｂ）はその部分の正面図である。図６（Ａ）（Ｂ）において受電アンテナ２１１については、３つのループ状導体のうち第１ループ状導体２１の形状のみを表している。
【００３４】
図６（Ａ）（Ｂ）において、クロス記号およびドット記号は給電用ループ状導体１１に流れる電流により生じる磁界の方向を表している。受電アンテナ２１１が図６（Ａ）に示す位置にあるとき、受電アンテナ２１１の第１ループ状導体２１が形成するコイル開口内に、平面視で２本の長経路部１１Ｌが入る。そのため、第１ループ状導体２１は２本の長経路部１１Ｌによる磁束と鎖交して強く結合する。
【００３５】
図７（Ａ）は、ワイヤレス給電装置のミアンダ形状部の一部と受電アンテナの第２ループ状導体２２との関係について示す正面図、図７（Ｂ）は、ワイヤレス給電装置のミアンダ形状部の一部と受電アンテナの第３ループ状導体２３との関係について示す平面図である。受電アンテナ２１１の第２ループ状導体２２が図７（Ａ）に示す位置にあるとき、第２ループ状導体２２に給電装置の磁束は鎖交しない。また、受電アンテナ２１１の第３ループ状導体２３が図７（Ｂ）に示す位置にあるとき、第３ループ状導体２３に給電装置の磁束は鎖交しない。
【００３６】
ワイヤレス給電装置に対する受電アンテナコイル部２０１の姿勢が変化すると、ワイヤレス給電装置のループ状導体と受電アンテナのループ状導体との結合関係は変化する。例えば、図７（Ａ）に示した状態から、受電アンテナコイル部２０１がＹ軸回りに回転変位すると、第２ループ状導体２２に給電装置の磁束が鎖交する。また、図７（Ｂ）に示した状態から、受電アンテナコイル部２０１がＸ軸回りに回転変位すると、第３ループ状導体２３に給電装置の磁束が鎖交する。したがって、ワイヤレス給電装置に対する受電アンテナコイル部２０１の姿勢がどのようにあっても、３つのループ状導体２１，２２，２３のうち２つには給電装置の磁束が鎖交する。
【００３７】
このようにして、ワイヤレス給電装置に対する受電アンテナコイル部２０１の姿勢がどのようにあっても、受電アンテナはワイヤレス給電装置から電力を受電できる。
【００３８】
《第２の実施形態》
図８は第２の実施形態に係る受電アンテナの主要部である受電アンテナコイル部の構成図である。受電アンテナは受電アンテナコイル部２０２と、それに接続されるキャパシタとで構成される。この受電アンテナコイル部２０２は第１ループ状導体２１、第２ループ状導体２２および第３ループ状導体２３を備えている。ＸＹＺ直交座標系において、第１ループ状導体２１はコイル軸がＺ軸方向を向き、第２ループ状導体２２はコイル軸がＸ軸方向を向き、第３ループ状導体２３はコイル軸がＹ軸方向を向く。したがって、第１ループ状導体２１にＺ軸方向の磁束が鎖交し、第２ループ状導体２２にＸ軸方向の磁束が鎖交し、第３ループ状導体２３にＹ軸方向の磁束が鎖交する。
【００３９】
図８に表れているように、基板２０は４つの辺を有する矩形板状であり、４つの辺（端縁）に切り込み部Ｃが形成されている。第１ループ状導体２１は、ループ面が基板２０の上面（第１主面）に沿って形成されている。第２ループ状導体２２および第３ループ状導体２３は基板２０の切り込み部Ｃに保持されている。
【００４０】
第１ループ状導体２１は基板２０に形成された導体パターンである。第２ループ状導体２２および第３ループ状導体２３は導線の屈曲成形加工により形成されたものである。
【００４１】
なお、第１ループ状導体２１は、そのループ面が基板２０の下面（第２主面）に沿って形成されていてもよい。また、第１ループ状導体２１も、第２ループ状導体２２および第３ループ状導体２３と同様に導線の屈曲成形加工により形成されたものであってもよい。
【００４２】
このように、基板２０を介在させて３つのループ状導体２１，２２，２３を組み立てることで、一体の受電アンテナとして扱うことができる。
【００４３】
《第３の実施形態》
図９は第３の実施形態に係る受電アンテナ２１３Ａおよび受電回路４０による受電装置の回路図である。また、図１０は第３の実施形態に係る別の受電アンテナ２１３Ｂおよび受電回路４０による受電装置の回路図である。
【００４４】
図９に示す受電アンテナ２１３Ａは、第１ループ状導体２１、第２ループ状導体２２、第３ループ状導体２３、およびキャパシタ３１，３２，３３を備えている。第１ループ状導体２１とキャパシタ３１とで第１のＬＣ共振回路が構成されていて、第２ループ状導体２２とキャパシタ３２とで第２のＬＣ共振回路が構成されていて、第３ループ状導体２３とキャパシタ３３とで第３のＬＣ共振回路が構成されている。いずれの共振回路も、給電装置が発生する高周波磁界の周波数で共振する。これら共振回路にダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３およびキャパシタＣ１による整流平滑回路が接続されている。整流平滑された電圧は、レギュレータ回路ＲＥＧおよびキャパシタＣ２で定電圧化され、負荷へ供給される。
【００４５】
このように、第１ループ状導体２１と第２ループ状導体２２は、ループ状導体毎に共振回路を構成し、それらの合成出力を整流平滑してもよい。
【００４６】
図１０に示す受電アンテナ２１３Ｂは、第１ループ状導体２１、第２ループ状導体２２、第３ループ状導体２３、およびキャパシタ３１，３２，３３による３つのＬＣ共振回路を備え、これら３つの共振回路は並列接続されている。したがって、等価的には３つのループ状導体２１，２２，２３の並列インダクタと３つのキャパシタ３１，３２，３３の並列キャパシタとで構成される１つの共振回路として作用する。そして、共振回路にダイオードＤおよびキャパシタＣ１による整流平滑回路が接続されている。整流平滑された電圧は、レギュレータ回路ＲＥＧおよびキャパシタＣ２で定電圧化され、負荷へ供給される。
【００４７】
《第４の実施形態》
図１１は第４の実施形態に係る受電アンテナの主要部である受電アンテナコイル部の構成図である。この受電アンテナコイル部２０４は、第１ループ状導体２１、第２ループ状導体２２、第３ループ状導体２３およびこれらループ状導体２１，２２，２３を設ける基板２０を備えている。ＸＹＺ直交座標系において、第１ループ状導体２１はコイル軸がＺ軸方向を向き、第２ループ状導体２２はコイル軸がＸ軸方向を向き、第３ループ状導体２３はコイル軸がＹ軸方向を向く。３つのループ状導体２１，２２，２３は直列接続されている。
【００４８】
図１２は受電アンテナ２１４および受電回路４０の回路図である。上記受電アンテナコイル部２０４の第１ループ状導体２１、第２ループ状導体２２、第３ループ状導体２３とキャパシタ３１とによるＬＣ共振回路の共振電圧はダイオードＤおよびキャパシタＣ１により整流平滑され、レギュレータ回路ＲＥＧおよびキャパシタＣ２で定電圧化され、負荷へ供給される。
【００４９】
上記キャパシタ３１は図１１に示した基板２０に実装されていてもよい。また、受電回路４０も、受電アンテナコイル部２０４が構成される基板２０に設けられていてもよい。
【００５０】
《第５の実施形態》
図１３は、受電回路が接続された、第５の実施形態に係る受電アンテナの主要部である受電アンテナコイル部の構成図である。受電アンテナは受電アンテナコイル部２０５と、それに接続されるキャパシタとで構成される。
【００５１】
受電アンテナコイル部２０５は、Ｘ軸方向に延伸する導体２０Ｘ１，２０Ｘ２、Ｙ軸方向に延伸する導体２０Ｙ１，２０Ｙ２、Ｚ軸方向に延伸する導体２０Ｚ１，２０Ｚ２を備えている。
【００５２】
これらの導体のうち、Ｚ軸方向の磁束が交わる導体２０Ｘ１，２０Ｘ２，２０Ｙ１，２０Ｙ２が本発明に係る「第１導体」、Ｘ軸方向の磁束が交わる導体２０Ｙ１，２０Ｙ２，２０Ｚ１，２０Ｚ２が本発明に係る「第２導体」、Ｙ軸方向の磁束が交わる導体２０Ｘ１，２０Ｘ２，２０Ｚ１，２０Ｚ２が本発明に係る「第３導体」である。
【００５３】
また、これらの導体のうち、Ｘ−Ｙ面にある導体２０Ｘ１，２０Ｘ２，２０Ｙ１は基板２０の上面（第１主面）に形成されている。その他の導体２０Ｙ２，２０Ｚ１，２０Ｚ２は基板２０の上面に載置されている。
【００５４】
このように、それぞれ独立した３つのループ状導体が無くても、受電アンテナコイル部２０５が給電装置に対して３次元のいずれの方向を向く姿勢においても安定な給電が可能となる。
【００５５】
《他の実施形態》
以上に示した各実施形態では、受電アンテナコイル部にＸＹＺの各軸方向に直線状に延伸する導体を設けたが、これらは部分的に曲線状であってもよいし、各実施形態で示した導体のうち直線状部分はある程度湾曲していてもよい。すなわち、上述したと同様の作用効果を奏する範囲で変形させてもよい。
【００５６】
また、以上に示した各実施形態では、第１ループ状導体、第２ループ状導体、第３ループ状導体のいずれもが同一形状、同一サイズである例を示したが、これらは同一形状、同一サイズである必要はない。
【００５７】
また、以上に示した各実施形態では、第１ループ状導体、第２ループ状導体、第３ループ状導体のいずれもが１ターンまたは１ターンに満たないループ状である例を示したが、これらは複数ターンのパターンであってもよい。
【符号の説明】
【００５８】
Ｃ…切り込み部
Ｃ１，Ｃ２…キャパシタ
Ｄ，Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３…ダイオード
Ｑ１…ハイサイドスイッチ
Ｑ２…ローサイドスイッチ
ＲＥＧ…レギュレータ回路
９…直流電源
１０…基板
１１…給電用ループ状導体
１１Ｌ…長経路部
１１Ｓ…短経路部
１２…キャパシタ
１３…インバータ回路
２０…基板
２０Ｘ１，２０Ｘ２，２０Ｙ１，２０Ｙ２…第１導体
２０Ｙ１，２０Ｙ２，２０Ｚ１，２０Ｚ２…第２導体
２０Ｘ１，２０Ｘ２，２０Ｚ１，２０Ｚ２…第３導体
２１…第１ループ状導体
２２…第２ループ状導体
２３…第３ループ状導体
３１，３２，３３…キャパシタ
４０…受電回路
１０１…ワイヤレス給電装置
２０１…受電アンテナコイル部
２０２…受電アンテナコイル部
２０５…受電アンテナコイル部
２１１…受電アンテナ
２１３Ａ，２１３Ｂ…受電アンテナ
２１４…受電アンテナ
【図１】
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【図２】
2015163296.tif 000004
【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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【手続補正書】
【提出日】平成28年7月21日(2016.7.21)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、ワイヤレス給電装置と受電装置とで構成されるワイヤレス給電システムに関するものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の目的は、ワイヤレス給電装置に対する受電装置の相対的な姿勢が不定であっても受電でき、且つコイル部の構成を容易にしたワイヤレス給電システムを提供することにある。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
（１）本発明のワイヤレス給電システムは、
ワイヤレスで電力を給電するワイヤレス給電装置と、前記ワイヤレス給電装置と磁界結合して電力を受電する受電装置と、で構成されるワイヤレス給電システムであって、
前記ワイヤレス給電装置は、ＸＹＺ直交座標系において、Ｙ軸方向に延伸する複数の長経路部とＸ軸方向に延伸する複数の短経路部との組合せからなるミアンダ形状の導体を有する給電アンテナを備え、
前記受電装置は、前記ＸＹＺ直交座標系において、Ｚ軸方向の磁束が交わる第１導体と、Ｘ軸方向の磁束が交わる第２導体と、Ｙ軸方向の磁束が交わる第３導体と、
前記第１導体、前記第２導体および前記第３導体を設ける基板と、
前記第１導体、前記第２導体および前記第３導体が有するインダクタンスとともにＬＣ共振回路を構成するキャパシタと、
前記第１導体、前記第２導体および前記第３導体に誘導される電流を前記ＬＣ共振回路から電力として取り出す受電アンテナと、
を備え、
前記第１導体の少なくとも一部は、前記基板の第１主面または第２主面に沿って形成されていて、前記第２導体および前記第３導体の少なくとも一部は前記基板の第１主面から起立するように前記基板の第１主面に載置されていることを特徴としている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
（２）前記第１導体はＺ軸方向の磁束が鎖交するループを形成し、前記第２導体はＸ軸方向の磁束が鎖交するループを形成し、前記第３導体はＹ軸方向の磁束が鎖交するループを形成することが好ましい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
（３）前記基板は、切り込み部が形成されている４つの辺を有する矩形板状であり、
前記第１導体は前記基板の第１主面または第２主面に沿って形成されていて、前記第２導体および前記第３導体は前記基板の切り込み部に保持されていることが好ましい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
（６）上記（１）〜（３）において、前記キャパシタは３つのキャパシタであり、前記ＬＣ共振回路は、前記３つのキャパシタ、前記第１導体、前記第２導体および前記第３導体で構成される３つのＬＣ共振回路であり、前記３つのＬＣ共振回路の共振周波数は略等しい、ことが好ましい。この構成により、給電装置から発せられる高周波磁界の周波数に上記３つの並列共振回路が共振して、高効率の受電が可能となる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
（７）上記（１）〜（３）において、前記第１導体、前記第２導体および前記第３導体で並列回路が構成されていて、前記ＬＣ共振回路は、前記並列回路と前記キャパシタとで構成された単一のＬＣ共振回路であってもよい。この構成により、部品点数が削減される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明によれば、ワイヤレス給電装置に対する受電装置の相対的な姿勢が不定であっても受電でき、且つコイル部の構成を容易にしたワイヤレス給電システムを構成できる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレスで電力を給電するワイヤレス給電装置と、前記ワイヤレス給電装置と磁界結合して電力を受電する受電装置と、で構成されるワイヤレス給電システムであって、
前記ワイヤレス給電装置は、ＸＹＺ直交座標系において、Ｙ軸方向に延伸する複数の長経路部とＸ軸方向に延伸する複数の短経路部との組合せからなるミアンダ形状の導体を有する給電アンテナを備え、
前記受電装置は、前記ＸＹＺ直交座標系において、Ｚ軸方向の磁束が交わる第１導体と、Ｘ軸方向の磁束が交わる第２導体と、Ｙ軸方向の磁束が交わる第３導体と、
前記第１導体、前記第２導体および前記第３導体を設ける基板と、
前記第１導体、前記第２導体および前記第３導体が有するインダクタンスとともにＬＣ共振回路を構成するキャパシタと、
前記第１導体、前記第２導体および前記第３導体に誘導される電流を前記ＬＣ共振回路から電力として取り出す受電アンテナと、
を備え、
前記第１導体の少なくとも一部は、前記基板の第１主面または第２主面に沿って形成されていて、前記第２導体および前記第３導体の少なくとも一部は前記基板の第１主面から起立するように前記基板の第１主面に載置されていることを特徴とするワイヤレス給電システム。
【請求項２】
前記第１導体は前記Ｚ軸方向の磁束が鎖交するループを形成し、前記第２導体は前記Ｘ軸方向の磁束が鎖交するループを形成し、前記第３導体は前記Ｙ軸方向の磁束が鎖交するループを形成する、請求項１に記載のワイヤレス給電システム。
【請求項３】
前記基板は、切り込み部が形成されている４つの辺を有する矩形板状であり、
前記第１導体は前記基板の第１主面または第２主面に沿って形成されていて、前記第２導体および前記第３導体は前記基板の切り込み部に保持されている、請求項１または２に記載のワイヤレス給電システム。
【請求項４】
前記第１導体、前記第２導体および前記第３導体は電気的に直列接続された、請求項１〜３のいずれかに記載のワイヤレス給電システム。
【請求項５】
前記第１導体、前記第２導体および前記第３導体は１本の導線の折り曲げ加工により形成された、請求項４に記載のワイヤレス給電システム。
【請求項６】
前記キャパシタは３つのキャパシタであり、
前記ＬＣ共振回路は、前記３つのキャパシタ、前記第１導体、前記第２導体および前記第３導体で構成される３つのＬＣ共振回路であり、前記３つのＬＣ共振回路の共振周波数は略等しい、請求項１〜３のいずれかに記載のワイヤレス給電システム。
【請求項７】
前記第１導体、前記第２導体および前記第３導体で並列回路が構成されていて、
前記ＬＣ共振回路は、前記並列回路と前記キャパシタとで構成された単一のＬＣ共振回路である、請求項１〜３のいずれかに記載のワイヤレス給電システム。
【請求項８】
前記第１導体、前記第２導体および前記第３導体はそれぞれループ状導体であり、
前記ループ状導体のループ開口の幅は、前記複数の長経路部のうち、隣接する長経路部同士の間隔より大きい、請求項１〜７のいずれかに記載のワイヤレス給電システム。
【国際調査報告】
2015163296.tif 000016
2015163296.tif 000017
2015163296.tif 000018
2015163296.tif 000019
2015163296.tif 000020
2015163296.tif 000021
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