(57)【要約】【課題】安定した電界通信を可能とする電子機器を提供する。【解決手段】本発明に係る電子機器は、電界伝達媒体を介して電界通信を行う、筐体２１を有する電子機器であって、第１の電極２３と第２の電極２４とからなる第１の電界通信用電極部２３０と、第３の電極２５と第４の電極２６とからなる第２の電界通信用電極部２５０と、差動増幅部３１と、を備え、第２の電極２４は、第１の電極２３よりも筐体２１の内側方向に配置され、第４の電極２６は、第３の電極２５よりも筐体２１の内側方向に配置され、第１の電極２３及び第３の電極２５が差動増幅部３１の第１の入力端子に接続され、第２の電極２４及び第４の電極２６が差動増幅部３１の第２の入力端子に接続される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電界伝達媒体を介して電界通信を行う、筐体を有する電子機器であって、
第１の電極と第２の電極とからなる第１の電界通信用電極部と、
第３の電極と第４の電極とからなる第２の電界通信用電極部と、
差動増幅部と、を備え、
前記第２の電極は、前記第１の電極よりも前記筐体の内側方向に配置され、
前記第４の電極は、前記第３の電極よりも前記筐体の内側方向に配置され、
前記第１の電極及び前記第３の電極が前記差動増幅部の第１の入力端子に接続され、
前記第２の電極及び前記第４の電極が前記差動増幅部の第２の入力端子に接続される、
電子機器。
【請求項２】
電界伝達媒体を介して電界通信を行う、筐体を有する電子機器であって、
第１の電極と第２の電極とからなる第１の電界通信用電極部と、
第３の電極と第４の電極とからなる第２の電界通信用電極部と、
第１の差動増幅部と、
第２の差動増幅部と、を備え、
前記第２の電極は、前記第１の電極よりも前記筐体の内側方向に配置され、
前記第４の電極は、前記第３の電極よりも前記筐体の内側方向に配置され、
前記第１の電界通信用電極部の出力が前記第１の差動増幅部に入力され、
前記第２の電界通信用電極部の出力が前記第２の差動増幅部に入力される、
電子機器。
【請求項３】
電界通信用の信号を送信するための送信部と、
電界通信の受信又は送信を切り替えるためのスイッチと、をさらに備え、
前記送信部の出力端子は、前記スイッチを介して、前記第１の電極及び前記第３の電極に接続される、
請求項１又は２に記載の電子機器。
【請求項４】
第５の電極と第６の電極とからなる第３の電界通信用電極部をさらに備え、
前記第６の電極は、前記第５の電極よりも前記筐体の内側方向に配置され、
前記第５の電極が前記差動増幅部の第１の入力端子に接続され、
前記第６の電極が前記差動増幅部の第２の入力端子に接続される、
請求項１に記載の電子機器。
【請求項５】
第５の電極と第６の電極とからなる第３の電界通信用電極部と、
第３の差動増幅部と、をさらに備え、
前記第６の電極は、前記第５の電極よりも前記筐体の内側方向に配置され、
前記第３の電界通信用電極部の出力が前記第３の差動増幅部に入力される、
請求項２に記載の電子機器。
【請求項６】
電界通信用の信号を送信するための送信部と、
電界通信の受信又は送信を切り替えるためのスイッチと、をさらに備え、
前記送信部の出力端子は、前記スイッチを介して、前記第１の電極、前記第３の電極、及び前記第５の電極に接続される、
請求項４又は５に記載の電子機器。
【請求項７】
各前記電界通信用電極部を構成する各前記電極の組は、平行平板電極からなる、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項８】
各前記電界通信用電極部を構成する各前記電極のうち、前記筐体の外側方向に配置される各前記電極は、前記筐体の隣り合う２つの外面に沿って配置される、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項９】
前記第１の差動増幅部の出力と、前記第２の差動増幅部の出力とを加算して出力する加算部を備える、
請求項２に記載の電子機器。
【請求項１０】
前記第１の差動増幅部の出力と、前記第２の差動増幅部の出力と、前記第３の差動増幅部の出力と、を加算して出力する加算部を備える、
請求項５に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電界伝達媒体を介して電界通信を行う電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
人体その他の導体などの電界伝達媒体に電界を誘起して、当該電界を用いてデータ通信を行う電界通信技術が提案されている。電界通信に用いる電極は、その送信及び受信性能を向上させるために、様々な工夫が施されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−６２８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、例えば特許文献１に記載の電極配置では、安定した電界通信が困難となる場合がある。
【０００５】
かかる観点に鑑みてなされた本発明の目的は、安定した電界通信を可能とする電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る電子機器は、
電界伝達媒体を介して電界通信を行う、筐体を有する電子機器であって、
第１の電極と第２の電極とからなる第１の電界通信用電極部と、
第３の電極と第４の電極とからなる第２の電界通信用電極部と、
差動増幅部と、を備え、
前記第２の電極は、前記第１の電極よりも前記筐体の内側方向に配置され、
前記第４の電極は、前記第３の電極よりも前記筐体の内側方向に配置され、
前記第１の電極及び前記第３の電極が前記差動増幅部の第１の入力端子に接続され、
前記第２の電極及び前記第４の電極が前記差動増幅部の第２の入力端子に接続される。
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の別の観点に係る電子機器は、
電界伝達媒体を介して電界通信を行う、筐体を有する電子機器であって、
第１の電極と第２の電極とからなる第１の電界通信用電極部と、
第３の電極と第４の電極とからなる第２の電界通信用電極部と、
第１の差動増幅部と、
第２の差動増幅部と、を備え、
前記第２の電極は、前記第１の電極よりも前記筐体の内側方向に配置され、
前記第４の電極は、前記第３の電極よりも前記筐体の内側方向に配置され、
前記第１の電界通信用電極部の出力が前記第１の差動増幅部に入力され、
前記第２の電界通信用電極部の出力が前記第２の差動増幅部に入力される。
【０００８】
また、電界通信用の信号を送信するための送信部と、
電界通信の受信又は送信を切り替えるためのスイッチと、をさらに備え、
前記送信部の出力端子は、前記スイッチを介して、前記第１の電極及び前記第３の電極に接続されてもよい。
【０００９】
また、第５の電極と第６の電極とからなる第３の電界通信用電極部をさらに備え、
前記第６の電極は、前記第５の電極よりも前記筐体の内側方向に配置され、
前記第５の電極が前記差動増幅部の第１の入力端子に接続され、
前記第６の電極が前記差動増幅部の第２の入力端子に接続されてもよい。
【００１０】
また、第５の電極と第６の電極とからなる第３の電界通信用電極部と、
第３の差動増幅部と、をさらに備え、
前記第６の電極は、前記第５の電極よりも前記筐体の内側方向に配置され、
前記第３の電界通信用電極部の出力が前記第３の差動増幅部に入力されてもよい。
【００１１】
また、電界通信用の信号を送信するための送信部と、
電界通信の受信又は送信を切り替えるためのスイッチと、をさらに備え、
前記送信部の出力端子は、前記スイッチを介して、前記第１の電極、前記第３の電極、及び前記第５の電極に接続されてもよい。
【００１２】
また、各前記電界通信用電極部を構成する各前記電極の組は、平行平板電極からなってもよい。
【００１３】
また、各前記電界通信用電極部を構成する各前記電極のうち、前記筐体の外側方向に配置される各前記電極は、前記筐体の隣り合う２つの外面に沿って配置されてもよい。
【００１４】
また、前記第１の差動増幅部の出力と、前記第２の差動増幅部の出力とを加算して出力する加算部を備えてもよい。
【００１５】
また、前記第１の差動増幅部の出力と、前記第２の差動増幅部の出力と、前記第３の差動増幅部の出力と、を加算して出力する加算部を備えてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、安定した電界通信を可能とする電子機器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態に係る携帯情報端末を示す模式図である。
【図２】図１（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】第１実施形態の変形例を示す断面図である。
【図４】図１の携帯情報端末における電界通信部の第１の構成例を示すブロック図である。
【図５】図１の携帯情報端末における電界通信部の第２の構成例を示すブロック図である。
【図６】図１の携帯情報端末における電界通信部の第３の構成例を示すブロック図である。
【図７】図１の携帯情報端末における電界通信部の第４の構成例を示すブロック図である。
【図８】第２実施形態に係る携帯情報端末の要部の構成を示す断面図である。
【図９】図８の携帯情報端末における電界通信部の第１の構成例を示すブロック図である。
【図１０】図８の携帯情報端末における電界通信部の第２の構成例を示すブロック図である。
【図１１】図８の携帯情報端末における電界通信部の第３の構成例を示すブロック図である。
【図１２】図８の携帯情報端末における電界通信部の第４の構成例を示すブロック図である。
【図１３】前提技術としての電子機器を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以降、諸図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１９】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る電子機器を示す模式図である。図１（ａ）は電子機器の正面図、図１（ｂ）は電子機器の側面図である。また、図２は、図１（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【００２０】
図１に示す電子機器は、例えばスマートフォン等の携帯情報端末２０であり、矩形上の筐体２１の前面に、例えば液晶からなる矩形上の表示パネル２２を有する。また、筐体２１の外面又は内部には、平板状の第１の電極２３、第２の電極２４、第３の電極２５、及び第４の電極２６が配置される。以下、第１の電極２３、第２の電極２４、第３の電極２５、及び第４の電極２６を単に電極２３、電極２４、電極２５、及び電極２６ともいう。電極２３、２５は、携帯情報端末２０の側面２７、２８に対称的に配置される。また、図２に示すように、電極２４は、筐体２１の側面２７に対して、電極２３よりも内側に配置される。同様に、電極２６は、筐体２１の側面２８に対して、電極２５よりも内側に配置される。
【００２１】
電極２３、２４は、平行平板電極からなる第１の電界通信用電極部２３０を構成する。同様に、電極２５、２６は、平行平板電極からなる第２の電界通信用電極部２５０を構成する。すなわち、電極２３、２４は、携帯情報端末２０の厚さ方向（図２中のＸ軸方向）及び高さ方向（図２中のＺ軸方向）に沿って互いに平行であり、コンデンサを構成する。同様に、電極２５、２６は、携帯情報端末２０のＸ軸方向及びＺ軸方向に沿って互いに平行であり、コンデンサを構成する。便宜上、電極２３、２４の組を第１の電界通信用電極部２３０、電極２５、２６の組を第２の電界通信用電極部２５０としたが、これに限定されず、それぞれの指定を入れ替えてもよい。
【００２２】
外側の電極２３は、ユーザの手に接触又は近接するように配置されるが、内側の電極２４は、ユーザが筐体２１を握っている間でも、電極２３と同電位とならないように筐体２１の内側に配置される。同様に、外側の電極２５は、ユーザの手に接触又は近接するように配置されるが、内側の電極２６は、ユーザが筐体２１を握っている間でも、電極２５と同電位とならないように筐体２１の内側に配置される。このように、外側の電極２３、２５よりも筐体２１の内側に電極２４、２６をさらに設けることにより、後述する閉ループの形成を避けることができる。
【００２３】
外側に配置される電極２３、２５は、直接ユーザの手に触れるよう筐体２１の外面上に配置されてもよいし、筐体２１の内部に配置されるようにしてもよい。ただし、後者の場合、電極２３、２５は、人体がまとう電界と容量結合できる程度にまで、筐体２１の外面に近接して配置される必要がある。
【００２４】
また、第１の電界通信用電極部２３０及び第２の電界通信用電極部２５０は、それぞれ対称的になるよう筐体２１の内部に配置されるものとして説明したが、これに限定されず、例えば、側面２７、２８からの距離がそれぞれ異なっていてもよい。また、共に側面２７、２８に沿って配置される必要はなく、例えば、第２の電界通信用電極部２５０は、筐体２１の背面に沿って配置されてもよい。携帯情報端末２０を衣服のポケットなどに収納した場合、側面２７、２８に比べて、背面が人体により近接することが通常である。従って、上記のような第２の電界通信用電極部２５０の配置により、電界通信の感度の向上が図れる。同様に、表示パネル２２と外側の電極２５とを兼用して、第２の電界通信用電極部２５０が、筐体２１の前面に配置されるようにしてもよい。
【００２５】
さらに、例えば、筐体２１の前面の表示パネル２２を除いた余白部分などに、電界通信用電極部を設けてもよい。すなわち、筐体２１の前面のうち、表示パネル２２が配置されている部分以外の前面部分に電界通信用電極部が設けられているとしてもよい。このように、電界通信用電極部は、側面２７、２８への配置に限定されず、筐体２１の任意の面に沿って配置されてもよい。例えば、電界通信用電極部が、例えばスマートフォン等の電子機器の筐体の４つの隅のうちの下側の隅に形成されている場合、この４つの隅の下側部分はユーザの手に触れやすい部分であるため、さらに安定して電界通信を行うことが可能となる。ここで筐体の４つの隅のうちの下側の隅とは、電子機器の表示画面の下方向側にある筐体の隅をいう。
【００２６】
各電極は、例えば、蒸着による導電性の金属膜などを用いて構成してもよい。この場合、各電極の厚みは、マイクロメートル程度である。また、外側の電極２３、２５は、筐体２１の金属意匠と併せてもよいし、内側の電極２４、２６は、プリント基板やフレキシブルプリント基板の配線で構成してもよい。
【００２７】
人体がまとう電界と容量結合して電界通信を行うため、各電界通信用電極部を構成する各電極は、その面積が大きいほど、また、各電極間の距離が短いほど、すなわち、コンデンサの容量が大きいほど感度が良くなる。さらに、電極２３、２４及び電極２５、２６の各組において、各電極の大きさ又は形状が同一であるが、これに限定されず、各電極の大きさ又は形状が異なっていてもよい。
【００２８】
例えば、各電極は、平板状であるものとして説明したが、外側の電極２３、２５は、図３に示すとおり、筐体２１の隣り合う側面及び背面の２つの外面に沿って、Ｌ字状に配置されてもよい。一方、内側の電極２４は平板状でもＬ字状でもよく、電極２３とコンデンサを形成するように配置される。同様に、内側の電極２６は平板状でもＬ字状でもよく、電極２５とコンデンサを形成するように配置される。なお、図３は、電極２４、２６が平板状の場合を例示している。
【００２９】
通常、ユーザがスマートフォン等の携帯情報端末２０を握る場合、筐体２１の側面２７、２８と背面がなす２つの角に、手の腹又は指先が接触する。従って、外側の電極２３、２５をＬ字状に配置することにより、携帯情報端末２０の使用態様により即し、電界通信の感度が向上する。
【００３０】
以上のように、より人体に触れやすい外側の電極２３と人体との接触を避ける内側の電極２４とを組み合わせて、第１の電界通信用電極部２３０とする。同様に、より人体に触れやすい外側の電極２５と人体との接触を避ける内側の電極２６とを組み合わせて、第２の電界通信用電極部２５０とする。これにより、後述する閉ループの形成を避けることができる。すなわち、ユーザの電子機器の持ち方、身につけ方によらず、各電極間に電位差、すなわち電界が発生する。これにより、本実施形態に係る携帯情報端末２０は、ユーザが手で握る部分が、第１の電界通信用電極部２３０及び第２の電界通信用電極部２５０のいずれかに偏ったり、又は両方となったりしても、安定して電界通信を行うことが可能である。
【００３１】
続いて、本実施形態に係る携帯情報端末２０における電界通信部の構成例について説明する。
【００３２】
図４は、第１の構成例の電界通信部３０を示すブロック図である。電界通信部３０は、外側の電極２３、２５、内側の電極２４、２６、及び差動増幅部３１を有する。電極２３、２５は、差動増幅部３１の第１の入力端子に接続される。電極２４、２６は、差動増幅部３１の第２の入力端子に接続される。図４では、例えば、第１の入力端子は非反転入力端子であり、第２の入力端子は反転入力端子であるが、これに限定されず、それぞれを入れ替えてもよい。
【００３３】
電界通信時、電極２３、２４からなる第１の電界通信用電極部２３０、及び、電極２５、２６からなる第２の電界通信用電極部２５０の少なくとも一方が、例えば人体などの電界伝達媒体を介して信号を受信する。受信された信号は、外側の電極２３、２５の出力同士、内側の電極２４、２６の出力同士がそれぞれ足し合わされて、差動増幅部３１に入力される。受信された信号は非常に微弱であるので、感度を向上させるためにも差動増幅を行う。
【００３４】
電界通信部３０では、外側の電極２３、２５の出力同士を足し合わせるので、外側の電極の面積は、実効的に電極２３、２５の面積の足し合わせと考えることができる。同様に、内側の電極２４、２６の出力同士を足し合わせるので、内側の電極の面積は、実効的に電極２４、２６の面積の足し合わせと考えることができる。これにより、外側及び内側の電極の面積は実効的に広くなる。電極の面積が広くなることで感度が向上する。その上で差動増幅を行うことで、電界通信の感度がより向上する。
【００３５】
図５は、第２の構成例の電界通信部４０を示すブロック図である。電界通信部４０は、外側の電極２３、２５、内側の電極２４、２６、２つの差動増幅部４１、４２、及び加算部４３を有する。電極２３、２４からなる第１の電界通信用電極部２３０の出力は、第１の差動増幅部４１に入力される。電極２５、２６からなる第２の電界通信用電極部２５０の出力は、第２の差動増幅部４２に入力される。差動増幅部４１、４２により差動増幅された各出力は、加算部４３に入力され、各出力電圧が加算される。
【００３６】
図５では、例えば、差動増幅部４１の非反転入力端子に外側の電極２３を接続し、反転入力端子に内側の電極２４を接続しているが、これに限定されず、それぞれを入れ替えてもよい。同様に、差動増幅部４２の非反転入力端子に外側の電極２５を接続し、反転入力端子に内側の電極２６を接続しているが、これに限定されず、それぞれを入れ替えてもよい。
【００３７】
電界通信時、電極２３、２４からなる第１の電界通信用電極部２３０、及び、電極２５、２６からなる第２の電界通信用電極部２５０の少なくとも一方が、例えば人体などの電界伝達媒体を介して信号を受信する。第１の電界通信用電極部２３０が受信した信号は、第１の差動増幅部４１によって差動増幅される。同様に、第２の電界通信用電極部２５０が受信した信号は、第２の差動増幅部４２によって差動増幅される。受信された信号は非常に微弱であるので、感度を向上させるためにも差動増幅を行う。各々の受信信号を差動増幅した後、加算部４３により差動増幅後の各出力を加算する。
【００３８】
電界通信部４０では、第１の電界通信用電極部２３０及び第２の電界通信用電極部２５０からの出力を、それぞれ第１の差動増幅部４１及び第２の差動増幅部４２を用いて差動増幅するので、電界通信の感度が非常に良くなる。また、差動増幅後の各出力を加算部４３により加算するので、電位が高くなり、電界通信の感度がより向上する。
【００３９】
図６は、第３の構成例の電界通信部５０を示すブロック図である。電界通信部５０は、図４に示した電界通信部３０に、送信系を追加したものである。受信系については、図４の電界通信部３０と全く同一であるので、その説明を省略し、電界通信部３０と異なる点について主に説明する。
【００４０】
具体的には、電界通信部５０は、電界通信用の信号を送信するための送信部５１と、電界通信の受信又は送信を切り替えるためのスイッチ５２とをさらに有する。送信部５１の出力端子は、スイッチ５２を介して、電極２３及び電極２５に接続される。
【００４１】
このような構成により、電界通信部５０は、電界通信の受信及び送信のいずれかに切り替えることが可能である。受信の１つの具体例では、例えば、ウェアラブル機器によって取得したユーザの健康状態に関する情報を、衣服のポケットに入れたまま携帯情報端末２０が電界通信により自動的に取得するということも可能である。一方で、送信の１つの具体例では、例えば、駅の改札機を通る際に携帯情報端末２０に記憶したＩＤ情報を電界通信用の固定端末装置に送信する。固定端末装置がＩＤ情報を認識し、ユーザは、携帯情報端末２０を衣服のポケットに入れたまま改札機を通過することが可能である。
【００４２】
図７は、第４の構成例の電界通信部６０を示すブロック図である。電界通信部６０は、図５に示した電界通信部４０に、送信系を追加したものである。受信系については、図５の電界通信部４０と全く同一であるので、その説明を省略し、電界通信部４０と異なる点について主に説明する。
【００４３】
具体的には、電界通信部６０は、電界通信用の信号を送信するための送信部５１と、電界通信の受信又は送信を切り替えるためのスイッチ５２とをさらに有する。送信部５１の出力端子は、スイッチ５２を介して、電極２３及び電極２５に接続される。
【００４４】
このような構成により、電界通信部６０は、電界通信の受信及び送信のいずれかに切り替えることが可能である。従って、図６の場合と同様に、例えば、ウェアラブル機器によって取得したユーザの健康状態に関する情報を、衣服のポケットに入れたまま携帯情報端末２０が自動的に取得するということも可能となる。また、ユーザは、携帯情報端末２０を衣服のポケットに入れたまま改札機を通過することも可能となる。
【００４５】
（第２実施形態）
図８は、第２実施形態に係る電子機器の要部の構成を示す断面図である。本実施形態に係る電子機器は、第１実施形態で示した携帯情報端末２０において、さらに第３の電界通信用電極部７１０を有する。
【００４６】
第３の電界通信用電極部７１０は、例えば、筐体２１の背面側において、外側に配置された第５の電極７１と、内側に配置された第６の電極７２とからなる。以下、第５の電極７１、第６の電極７２を単に電極７１、電極７２ともいう。なお、第１実施形態において説明した、電極の配置、構成、大きさ、及び形状に関するバリエーション例は、本実施形態の場合においてもそのまま適用されることは言うまでもない。
【００４７】
以下、本実施形態に係る携帯情報端末２０における電界通信部の構成例について説明する。
【００４８】
図９は、第１の構成例の電界通信部７０を示すブロック図である。電界通信部７０は、図４に示した電界通信部３０において、第３の電界通信用電極部７１０を構成する電極７１が、差動増幅部３１の第１の入力端子に接続され、電極７２が、差動増幅部３１の第２の入力端子に接続される。
【００４９】
電界通信時、第１の電界通信用電極部２３０、第２の電界通信用電極部２５０、及び第３の電界通信用電極部７１０の少なくとも１つが、例えば人体などの電界伝達媒体を介して信号を受信する。受信された信号は、外側の電極２３、２５、７１の出力同士、内側の電極２４、２６、７２の出力同士がそれぞれ足し合わされて、差動増幅部３１に入力される。受信された信号は非常に微弱であるので、感度を向上させるためにも差動増幅を行う。
【００５０】
電界通信部７０では、外側の電極２３、２５、７１の出力同士を足し合わせるので、外側の電極の面積は、実効的に電極２３、２５、７１の面積の足し合わせと考えることができる。同様に、内側の電極２４、２６、７２の出力同士を足し合わせるので、内側の電極の面積は、実効的に電極２４、２６、７２の面積の足し合わせと考えることができる。これにより、外側及び内側の電極の面積は、図４の電界通信部３０の場合と比べて、さらに広くなる。電極の面積が広くなることで感度がさらに向上する。その上で差動増幅を行うと、電界通信の感度がより向上する。
【００５１】
図１０は、第２の構成例の電界通信部８０を示すブロック図である。電界通信部８０は、図５に示した電界通信部４０において、さらに、第３の差動増幅部８３を有する。電極７１、７２からなる第３の電界通信用電極部７１０の出力は、第３の差動増幅部８３に入力される。差動増幅部４１、４２、８３により差動増幅された各出力は、加算部４３に入力され、各出力電圧が加算される。
【００５２】
図１０では、例えば、第３の差動増幅部８３の非反転入力端子に外側の電極７１を接続し、反転入力端子に内側の電極７２を接続しているが、これに限定されず、それぞれを入れ替えてもよい。
【００５３】
電界通信時、第１の電界通信用電極部２３０、第２の電界通信用電極部２５０、及び第３の電界通信用電極部７１０の少なくとも１つが、例えば人体などの電界伝達媒体を介して信号を受信する。第１の電界通信用電極部２３０が受信した信号は、第１の差動増幅部４１によって差動増幅される。第２の電界通信用電極部２５０が受信した信号は、第２の差動増幅部４２によって差動増幅される。同様に、第３の電界通信用電極部７１０が受信した信号は、第３の差動増幅部８３によって差動増幅される。受信された信号は非常に微弱であるので、感度を向上させるためにも各々差動増幅を行う。各々の受信信号を差動増幅した後、加算部４３により差動増幅後の各出力を加算する。
【００５４】
電界通信部８０では、第１の電界通信用電極部２３０、第２の電界通信用電極部２５０、及び第３の電界通信用電極部７１０からの出力を、それぞれ第１の差動増幅部４１、第２の差動増幅部４２、及び第３の差動増幅部８３を用いて差動増幅する。従って、電界通信の感度が、図５の電界通信部４０の場合と比べて、さらに良くなる。また、差動増幅後の各出力を加算部４３により加算するので、電位が高くなり、電界通信の感度がより向上する。
【００５５】
図１１は、第３の構成例の電界通信部９０を示すブロック図である。電界通信部９０は、図９に示した電界通信部７０に、図６に示した送信部５１及びスイッチ５２を有する送信系を追加して、送信部５１の出力端子を、スイッチ５２を介して、電極２３、電極２５、及び電極７１に接続したものである。
【００５６】
このような構成により、電界通信部９０は、図６の電界通信部５０と同様に、電界通信の受信及び送信のいずれかに切り替えることが可能である。また、第３の電界通信用電極部７１０により、外側及び内側の電極の面積は、電界通信部５０の場合と比べて、さらに広くなる。電極の面積が広くなることで受信感度がさらに向上する。同様に、電界通信の信号の送信強度もより向上する。すなわち、電界通信部９０により、電界通信の性能がさらに向上する。
【００５７】
図１２は、第４の構成例の電界通信部１００を示すブロック図である。電界通信部１００は、図１０に示した電界通信部８０に、図６に示した送信部５１及びスイッチ５２を有する送信系を追加して、送信部５１の出力端子を、スイッチ５２を介して、電極２３、電極２５、及び電極７１に接続したものである。
【００５８】
このような構成により、電界通信部１００は、図７の電界通信部６０と同様に、電界通信の受信及び送信のいずれかに切り替えることが可能である。電界通信部１００では、第１の電界通信用電極部２３０、第２の電界通信用電極部２５０、及び第３の電界通信用電極部７１０からの出力を、それぞれ第１の差動増幅部４１、第２の差動増幅部４２、及び第３の差動増幅部８３を用いて差動増幅する。従って、電界通信の受信感度が、電界通信部６０の場合と比べて、さらに良くなる。同様に、第３の電界通信用電極部７１０を追加することにより、電界通信の信号の送信強度もより向上する。すなわち、電界通信部１００により、電界通信の性能がさらに向上する。
【００５９】
ここで、上述した本発明と対比するため、本発明の前提となる技術について図面を用いて説明する。図１３は、前提技術としての電子機器を示す模式図である。図１３（ａ）は電子機器の正面図、図１３（ｂ）は電子機器の側面図である。
【００６０】
図１３に示す電子機器は、例えばスマートフォン等の携帯情報端末１０であり、矩形上の筐体１１の前面に、例えば液晶からなる矩形上の表示パネル１２を有する。また、筐体１１の外面又は内部には、２つの平板状の電極１３、１４が配置される。電極１３、１４は、携帯情報端末１０の対向する側面１５、１６にそれぞれ対称的に配置され、平行平板電極を構成する。より詳細には、電極１３、１４は、携帯情報端末１０の厚さ方向（図１３中のＸ軸方向）及び高さ方向（図１３中のＺ軸方向）に沿って互いに平行である。すなわち、電極１３、１４は、コンデンサを構成する。
【００６１】
このように、図１３では、２つの電極１３、１４は、平行平板電極を構成するように、携帯情報端末１０の外面又は内部で対称的に配置される。なお、特許文献１では、４つの電極を用い、それぞれが表示パネルに沿って平行であり、２組の平行平板電極を構成することが開示されている。この場合においても、２組の平行平板電極では、携帯情報端末の内部で対向する筐体の前面及び背面側に各電極が対称的に配置されている。
【００６２】
スマートフォンなどの携帯情報端末１０の通常の使用状態では、ユーザは筐体１１を手で握る。この時、ユーザは、筐体１１の側面１５、１６の両方を手に接触させて、支えるようにして筐体１１を握るのが通常である。これにより、ユーザの手を介して２つの電極１３、１４は同電位となる。すなわち、筐体１１を手で握る行為自体により、閉ループが形成され、電極１３、１４間が同電位に陥りやすくなる。電極１３、１４間の電位差がゼロの時、電界は発生せず、電界通信を行うことができない。
【００６３】
このように、図１３の携帯情報端末１０では、持ち方によっては２つの電極１３、１４間の電位差がゼロとなり、電界通信が不安定になる場合が考えられる。このような問題点を解決するために、上述した本発明の実施形態では、筐体１１の外面に対してさらに内側に２つの電極を追加する。
【００６４】
また、本実施形態の差動増幅部、加算部等は、集積回路 (Integrated Circuit)として構成されていても良い。また、本実施形態では差動増幅部として差動増幅回路を用いたが、差動増幅回路の他に、反転増幅回路、非反転増幅回路などを用いることもできる。なお、差動増幅回路は、ノイズに強く、微小信号の増幅に適している。
【００６５】
本発明は、その精神又はその本質的な特徴から離れることなく、上述した実施形態以外の他の所定の形態で実現できることは当業者にとって明白である。従って、先の記述は例示的なものであり、これに限定されるものではない。発明の範囲は、先の記述によってではなく、付加した請求項によって定義される。あらゆる変更のうちその均等の範囲内にあるいくつかの変更は、その中に包含されるものとする。例えば、先の実施形態では、２つ及び３つの場合について説明したが、これに限定されず、電子機器は４つ以上の電界通信用電極部を有してもよい。また、電子機器は、複数の電界通信用電極部からの各出力間で、例えば出力が最も大きいものを選択したり、又は、ノイズが最も小さいものを選択したりするような、ダイバーシティ制御を行ってもよい。
【００６６】
先の実施形態では、各電界通信用電極部は、電界通信を行うためのものとして説明したが、これに限定されず、各電極を用いて、筋電位計測、心電計測、又は脳波計測などを行ってもよい。筋電位計測及び心電計測を行う時は、ユーザは携帯情報端末２０を人体の最適な位置に接触させ、計測を行う。脳波計測を行う時は、携帯情報端末２０は、例えば、メガネ型のウェアラブル機器又はヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）であり、各電極は、メガネのフレーム部分又はＨＭＤの頭部に配置されてもよい。このように、携帯情報端末２０は、電界通信のみならず、センサとして応用することも可能である。
【符号の説明】
【００６７】
２０  携帯情報端末（電子機器）
２１  筐体
２２  表示パネル
２３、２４、２５、２６、７１、７２  電極
２７、２８  側面
３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００  電界通信部
３１、４１、４２、８３  差動増幅部
４３  加算部
５１  送信部
５２  スイッチ
２３０、２５０、７１０  電界通信用電極部
【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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