(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体の一面に配置された電界通信用の通信電極と、
当該一面に対向する対向面に配置されたグランド電極と、
前記一面と前記対向面との間に封入され、前記通信電極から誘起される電界が前記グランド電極に混入するのを防止するように前記筐体よりも導電率と比誘電率との両方、又はいずれか一方が小さい物質で構成された材料と、
を有することを特徴とする筐体構造。
【請求項２】
前記通信電極及び前記グランド電極は、前記筐体の内側に配置されるものであって、前記一面及び前記対向面の表面に形成された凹部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の筐体構造。
【請求項３】
前記通信電極及び前記グランド電極は、前記筐体の内側に配置されるものであって、所定の回路を動作させる電池を前記対向面に配置した場合に、当該通信電極と当該グランド電極との距離よりも当該通信電極と当該電池との距離を大きくする凹部が、当該対向面の表面に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の筐体構造。
【請求項４】
前記材料の比誘電率は、１以上４以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の筐体構造。
【請求項５】
前記材料は、天然樹脂，合成樹脂，気体，油，紙のいずれかであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の筐体構造。
【請求項６】
前記通信電極及び前記グランド電極は、前記筐体の内側に配置されるものであって、当該通信電極と当該グランド電極との間に、中空構造の金属性のシールドを更に有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の筐体構造。
【請求項７】
前記通信電極及び前記グランド電極は、前記筐体の外側に配置されるものであって、絶縁材料により覆われていることを特徴とする請求項１に記載の筐体構造。
【請求項８】
前記絶縁材料の表面に、金属性のカバーが更に配されていることを特徴とする請求項７に記載の筐体構造。
【請求項９】
前記筐体よりも導電率と比誘電率との両方、又はいずれか一方が小さく、且つ前記一面と前記対向面とを支えることが可能な支柱を更に有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の筐体構造。
【請求項１０】
前記支柱は中空構造であって、当該中空内に前記材料が封入されていることを特徴とする請求項９に記載の筐体構造。
【請求項１１】
前記一面と前記支柱とを固定する第１の固定部材と、前記対向面と前記支柱とを固定する第２の固定部材とを更に有し、
当該第１の固定部材及び当該第２の固定部材は、前記筐体よりも導電率と比誘電率との両方、又はいずれか一方が小さい物質で構成されていることを特徴とする請求項９又は１０に記載の筐体構造。
【請求項１２】
前記通信電極及び前記グランド電極には、前記支柱に接触しないようにクリアランスが設けられていることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の筐体構造。
【請求項１３】
前記筐体の外周には防水処理が施され、当該筐体は建築材又は化粧材で囲まれていることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の筐体構造。
【請求項１４】
前記通信電極と前記グランド電極との両方、又はいずれか一方は、メッシュ構造であることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の筐体構造。
【請求項１５】
前記通信電極と前記グランド電極の大きさが異なることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の筐体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信データに基づいて電界を電界伝達媒体に誘起して通信を行う電界通信装置の電極を有する筐体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電界を伝達する電界伝達媒体に対して送信すべきデータに基づく電界を誘起させ、また電界伝達媒体に誘起された電界を検出してデータ通信を行う電界通信装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、このような電界通信装置を適用して、例えば、グランド電極を通信電極から極力離して電界を効率的に電界伝達媒体に誘起し、不要な電界を大地グランドに逃がすことで、通信品質の向上を図る技術が開示されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−３２４３９５公報
【特許文献２】特開２００４−１２８６０６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、通信電極とグランド電極とを別々に配置する必要があるため、利用者に手間を与えるという問題がある。
【０００５】
また、利用形態によっては、通信電極とグランド電極とを別々に配置することができない状況も存在し、それら電極を重ねた状態で一体化した構造とする場合、通信電極から外部に誘起される一部の電界がグランド電極に混入し、電界通信装置自身におけるループ電界が発生するため、通信品質が低下するという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、通信電極から誘起される電界がグランド電極に混入することを防止し、電界通信時における送信受信の通信品質を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の筐体構造は、筐体と、前記筐体の一面に配置された電界通信用の通信電極と、当該一面に対向する対向面に配置されたグランド電極と、前記一面と前記対向面との間に封入され、前記通信電極から誘起される電界が前記グランド電極に混入するのを防止するように前記筐体よりも導電率と比誘電率との両方、又はいずれか一方が小さい物質で構成された材料と、を有することを要旨とする。
【０００８】
本発明にあっては、筐体の一面に配置された電界通信用の通信電極と、その筐体の一面に対向する対向面に配置されたグランド電極とを有し、更に、その筐体の一面とその対向面との間に封入され、筐体よりも導電率及び／又は比誘電率が小さい物質で構成された材料を有するため、通信電極から誘起される電界がグランド電極に混入することを防止し、電界通信時における通信品質を向上することができる。
【０００９】
請求項２に記載の筐体構造は、前記通信電極及び前記グランド電極が、前記筐体の内側に配置されるものであって、前記一面及び前記対向面の表面に形成された凹部に配置されていることを要旨とする。
【００１０】
本発明にあっては、通信電極及びグランド電極が、筐体の内側に配置されるものであって、筐体の一面及びその対向面の表面に形成された凹部に配置されているため、通信電極とグランド電極との距離をより大きくすることができ、通信電極から誘起される電界がグランド電極に混入することをより確実に防止することができる。
【００１１】
請求項３に記載の筐体構造は、前記通信電極及び前記グランド電極が、前記筐体の内側に配置されるものであって、所定の回路を動作させる電池を前記対向面に配置した場合に、当該通信電極と当該グランド電極との距離よりも当該通信電極と当該電池との距離を大きくする凹部が、当該対向面の表面に形成されていることを要旨とする。
【００１２】
本発明にあっては、通信電極及びグランド電極が、筐体の内側に配置されるものであって、所定の回路を動作させる電池を対向面に配置した場合に、通信電極とグランド電極との距離よりも通信電極と電池との距離を大きくする凹部が、対向面の表面に形成されているため、通信電極から誘起される電界が電池に混入することを確実に防止し、電界通信時における通信品質を向上することができる。
【００１３】
請求項４に記載の筐体構造は、前記材料の比誘電率が、１以上４以下であることを要旨とする。
【００１４】
請求項５に記載の筐体構造は、前記材料が、天然樹脂，合成樹脂，気体，油，紙のいずれかであることを要旨とする。
【００１５】
請求項６に記載の筐体構造は、前記通信電極及び前記グランド電極が、前記筐体の内側に配置されるものであって、当該通信電極と当該グランド電極との間に、中空構造の金属性のシールドを更に有することを要旨とする。
【００１６】
本発明にあっては、通信電極及びグランド電極が、筐体の内側に配置されるものであって、通信電極とグランド電極との間に、中空構造の金属性のシールドを更に有するため、通信電極からグランド電極に電界が誘起された場合であっても、グランド電極から通信電極に対する逆方向の電界を発生させてシールド内に電界のない状態を形成するため、通信電極から誘起される電界が電池に混入することを防止することができる。
【００１７】
請求項７に記載の筐体構造は、前記通信電極及び前記グランド電極が、前記筐体の外側に配置されるものであって、絶縁材料により覆われていることを要旨とする。
【００１８】
本発明にあっては、通信電極及びグランド電極が、筐体の外側に配置されているため、筐体の内側に配置するよりも通信電極とグランド電極との間の距離を大きくすることができ、通信電極から誘起される電界がグランド電極に混入することをより確実に防止することができる。
【００１９】
請求項８に記載の筐体構造は、前記絶縁材料の表面に、金属性のカバーが更に配されていることを要旨とする。
【００２０】
本発明にあっては、絶縁材料の表面に、金属性のカバーが更に配されているため、筐体全体の強度を向上することができる。
【００２１】
請求項９に記載の筐体構造は、前記筐体よりも導電率と比誘電率との両方、又はいずれか一方が小さく、且つ前記一面と前記対向面とを支えることが可能な支柱を更に有することを要旨とする。
【００２２】
本発明にあっては、筐体よりも導電率及び／又は比誘電率が小さく、且つ筐体の一面とその対向面とを支えることが可能な支柱を更に有するため、通信電極から誘起される電界がグランド電極に混入することを防止すると共に、筐体の強度を向上することができる。
【００２３】
請求項１０に記載の筐体構造は、前記支柱は中空構造であって、当該中空内に前記材料が封入されていることを要旨とする。
【００２４】
本発明にあっては、中空構造である支柱の中に、筐体よりも導電率及び／又は比誘電率が小さい物質で構成された材料が封入されているため、通信電極から誘起される電界がグランド電極に混入することを確実に防止することができる。
【００２５】
請求項１１に記載の筐体構造は、前記一面と前記支柱とを固定する第１の固定部材と、前記対向面と前記支柱とを固定する第２の固定部材とを更に有し、当該第１の固定部材及び当該第２の固定部材は、前記筐体よりも導電率と比誘電率との両方、又はいずれか一方が小さい物質で構成されていることを要旨とする。
【００２６】
本発明にあっては、筐体の一面と支柱とを固定する第１の固定部材と、その対向面と支柱とを固定する第２の固定部材とを更に有し、第１の固定部材及び第２の固定部材は、筐体よりも導電率及び／又は比誘電率が小さい物質で構成されているため、通信電極から誘起される電界がグランド電極に混入することを防止すると共に、筐体の強度をより確実に向上することができる。
【００２７】
請求項１２に記載の筐体構造は、前記通信電極及び前記グランド電極には、前記支柱に接触しないようにクリアランスが設けられていることを要旨とする。
【００２８】
本発明にあっては、通信電極及びグランド電極には、支柱に接触しないようにクリアランスが設けられているため、支柱を介して通信電極からグランド電極へ伝達される電界を確実に防止することができる。
【００２９】
請求項１３に記載の筐体構造は、前記筐体の外周には防水処理が施され、当該筐体は建築材又は化粧材で囲まれていることを要旨とする。
【００３０】
本発明にあっては、筐体の外周には防水処理が施され、この筐体は建築材又は化粧材で囲まれているため、この筐体構造をユニットとして建築時の施工に用いる際の利便性を高めることができる。
【００３１】
請求項１４に記載の筐体構造は、前記通信電極と前記グランド電極との両方、又はいずれか一方が、メッシュ構造であることを要旨とする。
【００３２】
本発明にあっては、通信電極及び／又はグランド電極が、メッシュ構造であるため、通信電極とグランド電極との間に形成される静電容量を削減し、通信電極からグランド電極への電界を抑制することができる。
【００３３】
請求項１５に記載の筐体構造は、前記通信電極と前記グランド電極の大きさが異なることを要旨とする。
【００３４】
本発明にあっては、通信電極とグランド電極の大きさが異なるため、通信電極がグランド電極よりも大きい場合には、通信電極からグランド電極への電界を抑制することができ、通信電極がグランド電極よりも小さい場合には、グランド電極によりグランド電極の下方からのノイズを除去することができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、通信電極から誘起される電界がグランド電極に混入することを防止し、電界通信時における送信受信の通信品質を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００３７】
〔第１の実施の形態〕
図１（ａ）は、第１の形態に係る筐体構造を示す斜視図である。また、図１（ｂ）は、図１（ａ）で示した筐体構造の断面を示す断面図である。本実施の形態における筐体構造は、筐体１と、筐体１の内側の一面に配置された電界通信用の通信電極２と、筐体１のその一面に対向する内側の対向面に配置されたグランド電極３と、及び、筐体１のその一面とその対向面との間に封入され、筐体１よりも導電率及び／又は比誘電率が小さい物質で構成された材料４とを備えた構成である。
【００３８】
通信電極２及びグランド電極３は、例えば、厚さ０．１ｍｍ程度の薄い銅板等で構成されている。また、ある比率で隙間を開けたメッシュ構造とすることも可能である。メッシュ構造にすることで、通信電極２とグランド電極３との間に形成される静電容量が削減されるので、通信電極２からグランド電極３へ誘起される電界を抑制することができる。更に、通信電極２とグランド電極３との大きさを異にすることも可能である。例えば、通信電極２がグランド電極３よりも大きい場合には、通信電極２からグランド電極３へ誘起される電界を抑制することができ、一方、通信電極２がグランド電極３よりも小さい場合には、グランド電極３により、グランド電極３の下方からのノイズを除去することができる。
【００３９】
材料４は、小さい導電率及び／又は１以上４以下の比誘電率を有するものであって、具体的には、例えば、比誘電率が１近傍の空気や、２近傍の紙，木材，テフロン（登録商標），パラフィン，ポリスチレンなどである。また、天然樹脂（樹皮より分泌される不揮発性の固体または半固形体の物質）、合成樹脂（有機化学の発達により合成されるようになった、天然樹脂と良く似た性質を持つ物質）、その他の気体、絶縁性の油、紙などを用いることも可能である。なお、合成樹脂の一例としては、ＡＢＳ樹脂、上述したポリスチレン、泡スチロール（発泡材）、テフロン（登録商標）などが挙げられる。また、誘電率と比誘電率とが異なる半導体を用いてよい。
【００４０】
次に、通信電極２の作用について説明する。図２は、通信電極２を用いて電界通信を行う電界通信装置の回路構成の一例を示すブロック図である。図２に示すように、情報端末１５と通信電極２との間を接続する通信回路２０は、インタフェース回路２１を介して情報端末１５に接続される。通信回路２０は、この情報端末１５からインタフェース回路２１を介して他の情報端末１５に送信するための送信データを受け取ると、レベル調整回路２２で送信データの信号振幅を調整してから、送信回路２３を介して送信電極２ａに供給するようになっている。
【００４１】
送信電極２ａは、送信回路２３から送信データが供給されると、この送信データに対応する電界を電界伝達媒体３０に誘起する。この誘起された電界は、電界伝達媒体３０を伝達して、他の情報端末１５における電界通信装置の受信電極２ｂで受信される。
【００４２】
電界検出光学部２４は、受信電極２ｂで受信した電界が供給され、電界光学手法を利用した電界検出光学部２４内で別途発生するレーザ光を偏光変化させた後、電気信号に変換する。この電気信号は、信号処理回路２５での帯域制限により不要な雑音が除去され、更に波形整形回路２６で波形が整形されてから、インタフェース回路２１を介して情報端末１５に供給されるようになっている。
【００４３】
なお、送信電極２ａと受信電極２ｂは、一体化して１つの通信電極２で各電極を構成してもよいものであるが、送信または受信どちらか一方の構成のみを有するものとしてもよい。
【００４４】
ここで、図１に示すグランド電極３は、図２を用いて説明した電界検出光学部２４に設けられている。図３は、図２に示した通信回路２０に使用されている電界検出光学部２４の構成を示すブロック図である。
【００４５】
図３に示す電界検出光学部２４は、レーザ光と電気光学結晶を用いた電気光学的手法により電界を検出するものであり、レーザ光源を構成するレーザダイオード１０１および電気光学結晶からなる電気光学素子１０２を有する。なお、電気光学素子１０２は、レーザダイオード１０１からのレーザ光の進行方向に対して直角方向に結合される電界に感度を有し、この電気強度によって光学特性、すなわち複屈折率が変化し、この複屈折率の変化によりレーザ光の偏光が変化するようになっている。
【００４６】
電気光学素子１０２の図上で上下方向に対向する両側面には第１電極１０３及び第２電極１０４が設けられている。なお、この第１電極１０３及び第２電極１０４は、レーザダイオード１０１からのレーザ光の電気光学素子１０２内における進行方向を両側から挟み、レーザ光に対して電界を直角に結合させるようになっている。
【００４７】
図３に示す電界検出光学部２４は、図２に示したのと同じ通信電極２を有し、この通信電極２は第１電極１０３に接続されている。また、第１電極１０３に対向する第２電極１０４は、図１に示したのと同じグランド電極３に接続され、第１電極１０３に対してグランド電極として機能するように構成されている。通信電極２は、電界伝達媒体に誘起されて伝達されてくる電界を検出すると、この電界を第１電極１０３に伝達し、第１電極１０３を介して電気光学素子１０２に結合するようになっている。
【００４８】
レーザダイオード１０１から出力されるレーザ光は、コリメートレンズ１０５を介して平行光にされ、平行光となったレーザ光は第１波長板１０６で偏光状態を調整されて電気光学素子１０２に入射する。電気光学素子１０２に入射したレーザ光は、電気光学素子１０２内で第１電極１０３と第２電極１０４との間を伝播するが、このレーザ光の伝播中において上述したように通信電極２が電界伝達媒体に誘起されて伝達されてくる電界を受け、この電界が第１電極１０３を介して電気光学素子１０２に結合すると、この電界は第１電極１０３からグランド電極３に接続されている第２電極１０４に向かって形成されて、レーザダイオード１０１から電気光学素子１０２に入射したレーザ光の進行方向に直角であるため、電気光学素子１０２の光学特性である複屈折率が変化し、これによりレーザ光の偏光が変化する。
【００４９】
このように電気光学素子１０２において第１電極１０３からの電界によって偏光が変化したレーザ光は、第２波長板１０７で偏光状態を調整されて偏光ビームスプリッタ１０９に入射する。偏光ビームスプリッタ１０９は、第２波長板１０７から入射されたレーザ光をＰ波およびＳ波に分離して、光の強度変化に変換する。この偏光ビームスプリッタ１０９でＰ波成分およびＳ波成分に分離されたレーザ光は、それぞれ第１集光レンズ１１０ａ及び第２集光レンズ１１０ｂで集光されてから、第１フォトダイオード１１１ａ及び第２フォトダイオード１１１ｂに供給され、第１フォトダイオード１１１ａ及び第２フォトダイオード１１１ｂにおいてＰ波光信号とＳ波光信号をそれぞれの電気信号に変換して出力するようになっている。
【００５０】
上述したように第１フォトダイオード１１１ａ及び第２フォトダイオード１１１ｂから出力される電気信号は、図２に示す信号処理回路２５で増幅、雑音除去などの信号処理を施されてから、波形整形回路２６で波形整形され、インタフェース回路２１を介して情報端末１５に供給されることになる。
【００５１】
図４は、通信電極２を用いて電界通信を行う電界通信装置の回路構成の他の一例を示すブロック図である。図４に示すブロック図には、情報端末１５が接続された通信回路２０と、通信を媒介する電界伝達媒体３０と、通信回路２０’と、この通信回路２０’に接続された情報端末１５’とが示されている。通信回路２０と通信回路２０’との間で通信を行い、通信回路２０からデータを送信して通信回路２０’で受信する場合を例にするものである。
【００５２】
通信回路２０と通信回路２０’とは同じ構成を有している。両者に構成上の相違点はないものの、説明するための便宜上、同一の構成部には同一の番号を付し、通信回路２０’の備える構成部については「’」を付して識別している。
【００５３】
なお、情報端末１５は、通信回路２０に対して送信データと送受信切替信号を送る。送信データとは、通信相手の情報端末１５’へ伝達される任意のデータである。送受信切替信号とは、通信回路２０に対して送信と受信との動作の切替を指示するための信号である。
【００５４】
また、通信回路２０からは情報端末１５に対して受信データを送る。この受信データは、通信相手の情報端末１５’が情報端末１５に対し、通信回路２０’と通信回路２０とを介して送信したデータを受信して得た受信データである。なお、情報端末１５’と通信回路２０’との間においても、情報端末１５と通信回路２０との間と同じく送信データや送受信切替信号、受信データのやり取りが行われている。
【００５５】
また、通信回路２０には、データを送信するための送信部と、データを受信する受信部とを備えている。送信部には、送信データを発振器４１から出力される搬送波で変調するための変調回路４０と、搬送波を出力するための発振器４１とを備えている。更に、受信部には、復調信号のＨレベルとＬレベルの反転が起きていないかを判定して補正するための補正回路４２と、搬送波再生回路４４で再生された搬送波と受信した信号をもとにデータを再生する復調回路４３と、受信した信号から搬送波を抽出する搬送波再生回路４４とを備えている。
【００５６】
なお、通信電極２は、図２を用いて説明した場合と同様に、通信回路２０から伝達されたデータを通信回路２０’に送信する機能と、通信回路２０’から送信されたデータを受信する機能とを有している。図４で示す通信回路２０を有する電界通信装置の場合であっても、送信電極２ａと受信電極２ｂは、一体化して１つの通信電極２で各電極を構成してもよいし、送信または受信どちらか一方の構成のみを有するものとしてもよい。
【００５７】
また、図５には、図４で示した補正回路４２，補正回路４２’の構成を説明するための構成図が示されている。図４で示す通信回路２０と通信回路２０’においては、受信部の出力でのＨレベルとＬレベルの反転を防ぐことを目的として、この受信部に補正回路４２，補正回路４２’が備えられている。なお、通信回路２０の補正回路４２と通信回路２０’の補正回路４２’とは同様のものであるので、ここでは通信回路２０’が備える補正回路４２’の説明のみを行う。
【００５８】
補正回路４２’は、復調信号のＨレベルとＬレベルの反転が起きていた場合に信号を反転させるための反転・非反転切替回路６１と、復調信号のＨレベルとＬレベルの反転が起きていないかを判定して切替信号を出力するためのサンプリング回路６２と、再生搬送波を検出しサンプリング信号を生成するための検波器６３と、復調信号のＨレベルとＬレベルの判定が十分区別できるまでサンプリング信号を遅らせるための遅延器６４とを備えている。
【００５９】
ここで、図１に示すグランド電極３は、図４を用いて説明した変調回路４０及び復調回路４３に接続されている。図６は、変調回路４０とグランド電極３との接続構成を示す構成図である。変調回路４０には、送信電極２ａと受信電極２ｂとを備える通信電極２が接続されると共に、図３を用いて説明した機能を有するグランド電極３が接続されている。データの送信時には、変調回路４０に接続されたグランド電極３が機能し、データの受信時には、復調回路４３に接続されたグランド電極３が機能する。１つのグランド電極３が変調回路４０と復調回路４３とに接続される構成でもよく、各回路に異なるグランド電極３を接続してもよい。
【００６０】
通信電極２とグランド電極３とが近接している場合、通信電極２から筐体１の外部に誘起される一部の電界がグランド電極３に混入し、電界通信装置自身におけるループ電界が発生し、結果的には通信品質の低下に繋がるが、本実施の形態では、通信電極２とグランド電極３との間に、筐体１よりも導電率及び／又は比誘電率が小さい物質で構成された材料４が封入されるので、通信電極２から誘起される電界がグランド電極３に混入することを防止することができる。これにより、通信電極２において、必要な電界を効率よく電界伝達媒体３０に誘起でき、通信回路２０を介して送信されたデータ通信を的確に行うことができ、通信品質の低減を防止することができる。
【００６１】
本実施の形態によれば、筐体１の一面に配置された電界通信用の通信電極２と、その筐体１の一面に対向する対向面に配置されたグランド電極３とを有し、更に、その筐体１の一面とその対向面との間に封入され、筐体１よりも導電率及び／又は比誘電率が小さい物質で構成された材料４を有するので、通信電極２から誘起される電界がグランド電極３に混入することを防止し、電界通信時における通信品質を向上することができる。
【００６２】
本実施の形態によれば、通信電極２及び／又はグランド電極３が、メッシュ構造なので、通信電極２とグランド電極３との間に形成される静電容量を削減し、通信電極２からグランド電極３への電界を抑制することができる。
【００６３】
本実施の形態によれば、通信電極２とグランド電極３の大きさが異なるので、通信電極２がグランド電極３よりも大きい場合には、通信電極２からグランド電極３への電界を抑制することができ、通信電極２がグランド電極３よりも小さい場合には、グランド電極３により、グランド電極３の下方からのノイズを除去することができる。
【００６４】
〔第２の実施の形態〕
図７は、第２の実施の形態に係る筐体構造の断面を示す断面図である。本実施の形態における筐体構造は、筐体１と、筐体１の内側の一面に配置された電界通信用の通信電極２と、筐体１のその一面に対向する内側の対向面に配置されたグランド電極３と、及び、筐体１のその一面とその対向面との間に封入され、筐体１よりも導電率及び／又は比誘電率が小さい物質で構成された材料４とを備えた構成である。なお、通信電極２及びグランド電極３の構造及び作用、材料４の材質等については、第１の実施の形態と同様なので、ここで重複説明を省略する。
【００６５】
本実施の形態に係る通信電極２及びグランド電極３は、筐体１のその一面とその対向面の表面に形成された凹部に配置されている。凹部の長手方向と短手方向との大きさは、通信電極２又はグランド電極３の大きさよりも大きく、その深さについては、それら電極の厚みよりも長くなるように構成されている。これにより、通信電極２及びグランド電極３は、その凹部に囲まれた状態で配置されるので、通信電極２とグランド電極３との間の距離をより確実に大きくすることができる。従い、通信電極２から誘起される電界がグランド電極３に混入することをより確実に防止することができる。
【００６６】
なお、本実施の形態では、凹部の深さが通信電極２又はグランド電極３の厚みよりも長いものとして説明したが、その厚みよりも短い場合であっても、通信電極２とグランド電極３との距離を離すことができるので、同様の効果を得ることができる。
【００６７】
本実施の形態によれば、通信電極２及びグランド電極３が、筐体１の内側に配置されるものであって、筐体１の一面及びその対向面の表面に形成された凹部に配置されているので、通信電極２とグランド電極３との距離をより大きくすることができ、通信電極２から誘起される電界がグランド電極３に混入することをより確実に防止することができる。
【００６８】
〔第３の実施の形態〕
図８は、第３の実施の形態に係る筐体構造の断面を示す断面図である。本実施の形態における筐体構造は、筐体１と、筐体１の内側の一面に配置された電界通信用の通信電極２と、筐体１のその一面に対向する内側の対向面に配置されたグランド電極３と、及び、筐体１のその一面とその対向面との間に封入され、筐体１よりも導電率及び／又は比誘電率が小さい物質で構成された材料４とを備えた構成である。なお、通信電極２及びグランド電極３の構造及び作用、材料４の材質等については、第１の実施の形態と同様なので、ここで重複説明を省略する。
【００６９】
本実施の形態に係る筐体構造は、所定の回路を動作させる電池５を対向面に配置した場合に、通信電極２とグランド電極３との距離（図８に示すａ）よりも、通信電極２と電池５との距離（図８に示すｂ）を大きくする凹部が対向面の表面に形成されている。
【００７０】
筐体１の内部に電子回路を配置する場合、その電子回路を動作させる電池５についても、同じ筐体１の内部に配置する必要がある。その場合、電池５の電極がグランド電極３の一部とみなされる可能性があるので、通信電極２から誘起される電界の一部が電池５に伝達されて電界通信の品質が低下する。そこで、通信電極２とグランド電極３との距離よりも通信電極２と電池５との距離を大きくする凹部を対向面の表面に形成することで、通信電極２からの電界を電池５に伝達されることを確実に防止することができる。
【００７１】
本実施の形態によれば、通信電極２及びグランド電極３が、筐体１の内側に配置されるものであって、所定の回路を動作させる電池５を対向面に配置した場合に、通信電極２とグランド電極３との距離よりも通信電極２と電池５との距離を大きくする凹部が対向面の表面に形成されているので、通信電極２から誘起される電界が電池５に混入することを確実に防止し、電界通信時における通信品質を向上することができる。
【００７２】
〔第４の実施の形態〕
図９は、第４の実施の形態に係る筐体構造の断面を示す断面図である。本実施の形態における筐体構造は、筐体１と、筐体１の内側の一面に配置された電界通信用の通信電極２と、筐体１のその一面に対向する内側の対向面に配置されたグランド電極３と、及び、筐体１のその一面とその対向面との間に封入され、筐体１よりも導電率及び／又は比誘電率が小さい物質で構成された材料４とを備えた構成である。なお、通信電極２及びグランド電極３の構造及び作用、材料４の材質等については、第１の実施の形態と同様なので、ここで重複説明を省略する。
【００７３】
また、本実施の形態に係る通信電極２及びグランド電極３は、第２の実施の形態と同様に、筐体１のその一面とその対向面の表面に形成された凹部に配置されている。更に、本実施の形態に係る筐体構造は、電子部品が実装された基盤６と、通信電極２とグランド電極３との間に配置された中空構造の金属性のシールド７とを備えている。
【００７４】
通信電極２とグランド電極３との間に、中空構造の金属性のシールド７を更に配置することにより、通信電極２からグランド電極３に電界が誘起された場合であっても、グランド電極３から通信電極２に対する逆方向の電界を発生させてシールド７内に電界のない状態を形成することができる。これにより、通信電極２からグランド電極３に誘起される電界を低減でき、通信電極２から筐体１の外部に出力する電界を増加することができる。
【００７５】
なお、図９（ｂ）は、通信電極２と基盤６との間にシールド７を配置した例を示す図であり、図９（ｃ）は、グランド電極３と基盤６との間にシールド７を配置した例を示す図である。図９（ｂ）及び図９（ｃ）の場合であっても、図９（ａ）と同様の効果を得ることができる。
【００７６】
本実施の形態によれば、通信電極２及びグランド電極３が、筐体１の内側に配置されるものであって、通信電極２とグランド電極３との間に、中空構造の金属性のシールド７を更に有するため、通信電極２からグランド電極３に電界が誘起された場合であっても、グランド電極３から通信電極２に対する逆方向の電界を発生させてシールド７内に電界のない状態を形成するので、通信電極２から誘起される電界が電池に混入することを防止することができる。
【００７７】
〔第５の実施の形態〕
図１０は、第５の実施の形態に係る筐体構造の断面を示す断面図である。本実施の形態における筐体構造は、筐体１と、筐体１の外側の一面に配置された電界通信用の通信電極２と、筐体１のその一面に対向する対向面の外側に配置されたグランド電極３と、及び、筐体１の内部に封入され、筐体１よりも導電率及び／又は比誘電率が小さい物質で構成された材料４とを備えた構成である。なお、通信電極２及びグランド電極３の構造及び作用、材料４の材質等については、第１の実施の形態と同様なので、ここで重複説明を省略する。
【００７８】
また、本実施の形態に係る通信電極２及びグランド電極３は、絶縁材料８により覆われている。絶縁材料８は、材料４と同じ材料を用いることも可能であり、具体的には、例えば、プラスチックやカーペットなどを用いることができる。なお、図示はしないが、絶縁材料の表面に、単数又は複数の金属性のカバーを配することも可能である。
【００７９】
本実施の形態によれば、通信電極２及びグランド電極３が、筐体１の外側に配置されているので、筐体１の内側に配置するよりも通信電極２とグランド電極３との間の距離を大きくすることができ、通信電極から誘起される電界がグランド電極に混入することをより確実に防止することができる。
【００８０】
本実施の形態によれば、絶縁材料８の表面に、金属性のカバーが更に配されているので、筐体全体の強度を向上することができる。
【００８１】
〔第６の実施の形態〕
図１１は、第６の実施の形態に係る筐体構造の断面を示す断面図である。本実施の形態における筐体構造は、筐体１と、筐体１の内側の一面に配置された電界通信用の通信電極２と、筐体１のその一面に対向する内側の対向面に配置されたグランド電極３と、及び、筐体１のその一面とその対向面との間に封入され、筐体１よりも導電率及び／又は比誘電率が小さい物質で構成された材料４とを備えた構成である。なお、通信電極２及びグランド電極３の構造及び作用、材料４の材質等については、第１の実施の形態と同様なので、ここで重複説明を省略する。
【００８２】
また、本実施の形態に係る筐体構造は、筐体１のその一面とその対向面とを支えることが可能な支柱９を更に有している。支柱９は、材料４と同じ材料を用いることも可能であるが、筐体１の一面とその対向面とを支えるため、材料４よりも剛性の高い材質で構成されており、例えば、木やプラスチック等を用いることができる。更に、この支柱９は中空構造であってもよく、その中空の内部に材料４と同じ材料を封入することで、通信電極２とグランド電極３との絶縁性を高めることができる。
【００８３】
図１１（ｂ）は、図１１（ａ）で示す筐体構造の変形例であって、筐体１としての外枠を外した構成である。また、図１１（ｃ）は、図１０及び図１１（ａ）で示す筐体構造を合わせた構成である。図１１（ｂ）及び図１１（ｃ）で示す筐体構造であっても、同様の効果を得ることができる。
【００８４】
なお、支柱９は、筐体１の一面とその対向面とを直接的に接触して支えることも可能であるし、通信電極２及び／又はグランド電極３を介してその一面と対抗面とを支えることも可能であり、いずれの場合であっても、同様の効果を得ることができる。
【００８５】
本実施の形態によれば、筐体１よりも導電率及び／又は比誘電率が小さく、且つ筐体の一面とその対向面とを支えることが可能な支柱９を更に有するので、通信電極２から誘起される電界がグランド電極３に混入することを防止すると共に、筐体１の強度を向上することができる。
【００８６】
本実施の形態によれば、中空構造である支柱９の中に、筐体１よりも導電率及び／又は比誘電率が小さい物質で構成された材料４が封入されているので、通信電極２から誘起される電界がグランド電極３に混入することを確実に防止することができる。
【００８７】
〔第７の実施の形態〕
図１２は、第７の実施の形態に係る筐体構造の断面を示す断面図である。本実施の形態における筐体構造は、筐体１と、筐体１の内側の一面に配置された電界通信用の通信電極２と、筐体１のその一面に対向する内側の対向面に配置されたグランド電極３と、及び、筐体１のその一面とその対向面との間に封入され、筐体１よりも導電率及び／又は比誘電率が小さい物質で構成された材料４とを備えた構成である。なお、通信電極２及びグランド電極３の構造及び作用、材料４の材質等については、第１の実施の形態と同様なので、ここで重複説明を省略する。
【００８８】
また、本実施の形態に係る筐体構造は、第６の実施の形態と同様に、筐体１のその一面とその対向面とを支えることが可能な支柱９を更に有している。なお、支柱９の材料や構造については、第６の実施の形態と同様なので、ここでは重複説明を省略する。更に、本実施の形態に係る筐体構造は、筐体１のその一面と支柱９とを固定する固定部材１０ａと、その対向面と支柱９とを固定する固定部材１０ｂとを更に有している。
【００８９】
固定部材１０ａ及び固定部材１０ｂは、材料４と同じ材料を用いることも可能であるが、筐体１の各面と支柱９とを固定するため、材料４よりも剛性の高い材質で構成されており、例えば、木製のネジや、樹脂で構成されたネジ等を用いることができる。
【００９０】
また、通信電極２及び／又はグランド電極３には、支柱９や固定部材１０ａ，１０ｂに接触しないように、クリアランス１１が設けられている。これにより、支柱９を介して通信電極２からグランド電極３へ伝達される電界を確実に防止することができる。
【００９１】
本実施の形態によれば、筐体の一面と支柱とを固定する固定部材１０ａと、その対向面と支柱とを固定する固定部材１０ｂとを更に有し、固定部材１０ａ及び固定部材１０ｂは、筐体１よりも導電率及び／又は比誘電率が小さい物質で構成されているので、通信電極２から誘起される電界がグランド電極３に混入することを防止すると共に、筐体１の強度をより確実に向上することができる。
【００９２】
本実施の形態によれば、通信電極２及びグランド電極３には、支柱９に接触しないようにクリアランス１１が設けられているので、支柱９を介して通信電極２からグランド電極３へ伝達される電界を確実に防止することができる。
【００９３】
〔第８の実施の形態〕
図１３は、第８の実施の形態に係る筐体構造の断面を示す断面図である。本実施の形態における筐体構造は、筐体１と、筐体１の内側の一面に配置された電界通信用の通信電極２と、筐体１のその一面に対向する内側の対向面に配置されたグランド電極３と、及び、筐体１のその一面とその対向面との間に封入され、筐体１よりも導電率及び／又は比誘電率が小さい物質で構成された材料４とを備えた構成である。なお、通信電極２及びグランド電極３の構造及び作用、材料４の材質等については、第１の実施の形態と同様なので、ここで重複説明を省略する。
【００９４】
また、本実施の形態に係る筐体構造は、筐体１の外周には防水処理が施され、更に、建築材又は化粧材で囲まれている。これにより、この筐体１をユニットとして建築時の施工に用いる際の利便性を高めることができる。なお、建築材としては、図１０に示すように、例えば、コンクリート１３等を用いることができる。また、化粧材としては、例えば、大理石板等を用いることができる。
【００９５】
本実施の形態によれば、筐体の外周には防水処理が施され、この筐体は建築材又は化粧材で囲まれているので、この筐体構造をユニットとして建築時の施工に用いる際の利便性を高めることができる。
【００９６】
最後に、第１の実施の形態で説明した構成は、他の実施の形態で説明した筐体構造に適用することが可能であり、他の実施の形態で説明した構成についても同様である。例えば、第２の実施の形態で説明した凹部を、第８の実施の形態の筐体構想に適用してもよい。その場合に得られる効果、第２の実施の形態で説明した効果と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】第１の形態に係る筐体構造を示す図である。
【図２】通信電極を用いて電界通信を行う電界通信装置の回路構成の一例を示すブロック図である。
【図３】図２に示した通信回路に使用されている電界検出光学部の構成を示すブロック図である。
【図４】通信電極を用いて電界通信を行う電界通信装置の回路構成の他の一例を示すブロック図である。
【図５】図４で示した補正回路の構成を説明するための構成図である。
【図６】図４で示した変調回路とグランド電極との接続構成を示す構成図である。
【図７】第２の実施の形態に係る筐体構造の断面を示す断面図である。
【図８】第３の実施の形態に係る筐体構造の断面を示す断面図である。
【図９】第４の実施の形態に係る筐体構造の断面を示す断面図である。
【図１０】第５の実施の形態に係る筐体構造の断面を示す断面図である。
【図１１】第６の実施の形態に係る筐体構造の断面を示す断面図である。
【図１２】第７の実施の形態に係る筐体構造の断面を示す断面図である。
【図１３】第８の実施の形態に係る筐体構造の断面を示す断面図である。
【符号の説明】
【００９８】
１…筐体
２，２’…通信電極
２ａ，２ａ’…送信電極
２ｂ，２ｂ’…受信電極
３…グランド電極
４…材料
５…電池
６…基盤
７…シールド
８…絶縁材料
９…支柱
１０ａ，１０ｂ…固定部材
１１…クリアランス
１３…コンクリート
１５，１５’…情報端末
２０，２０’…通信回路
２１…インタフェース回路
２２…レベル調整回路
２３…送信回路
２４…電界検出光学部
２５…信号処理回路
２６…波形整形回路
３０…電界伝達媒体
４０，４０’…変調回路
４１，４１’…発振器
４２，４２’…補正回路
４３，４３’…復調回路
４４，４４’…搬送波再生回路
６１…反転・非反転切替回路
６２…サンプリング回路
６３…検波器
６４…遅延器
１０１…レーザダイオード
１０２…電気光学素子
１０３…第１電極
１０４…第２電極
１０５…コリメートレンズ
１０６…第１波長板
１０７…第２波長板
１０９…偏光ビームスプリッタ
１１０ａ…第１集光レンズ
１１０ｂ…第２集光レンズ
１１１ａ…第１フォトダイオード
１１１ｂ…第２フォトダイオード
【図１】
0004478177.tif 000002
【図２】
0004478177.tif 000003
【図３】
0004478177.tif 000004
【図４】
0004478177.tif 000005
【図５】
0004478177.tif 000006
【図６】
0004478177.tif 000007
【図７】
0004478177.tif 000008
【図８】
0004478177.tif 000009
【図９】
0004478177.tif 000010
【図１０】
0004478177.tif 000011
【図１１】
0004478177.tif 000012
【図１２】
0004478177.tif 000013
【図１３】
0004478177.tif 000014