(57)【要約】【課題】位置合わせずれによる信号伝達特性の劣化を抑制する。【解決手段】実施形態によれば、インダクティブ結合システムは、第１のインダクタと、第２のインダクタと、を備える。前記第１のインダクタは、第１の基板上に設けられた開ループ状の第１の配線パターンを有する。前記第２のインダクタは、第２の基板上に設けられた開ループ状の第２の配線パターンを有し、前記第１のインダクタにインダクティブ結合される。前記第２の配線パターンの幅は、前記第１の配線パターンの幅より狭い。【選択図】図２Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板上に設けられた開ループ状の第１の配線パターンを有する第１のインダクタと、
第２の基板上に設けられた開ループ状の第２の配線パターンを有し、前記第１のインダクタにインダクティブ結合される第２のインダクタと、を備え、
前記第２の配線パターンの幅は、前記第１の配線パターンの幅より狭い、インダクティブ結合システム。
【請求項２】
第１の基板上に設けられた開ループ状の第１の配線パターンを有する第１のインダクタと、
第２の基板上に設けられた開ループ状の第２の配線パターンを有し、前記第１のインダクタにインダクティブ結合される第２のインダクタと、を備え、
前記第２の配線パターンで囲まれた領域の面積は、前記第１の配線パターンで囲まれた領域の面積より狭い、インダクティブ結合システム。
【請求項３】
前記第１の配線パターンのループ内、及び、前記第２の配線パターンのループ内を貫通するコアを備える、請求項１又は請求項２に記載のインダクティブ結合システム。
【請求項４】
前記第１のインダクタは、前記第１の配線パターンのループ内において前記第１の基板上に設けられた金属パターンを有する、請求項１又は請求項２に記載のインダクティブ結合システム。
【請求項５】
前記第１のインダクタは、前記第１の配線パターン上に積層された追加基板上に設けられた開ループ状の追加配線パターンを有し、前記第１の配線パターンに流れる電流の方向が前記追加配線パターンに流れる電流の方向と等しくなるように、前記追加配線パターンの一端は、前記第１の配線パターンの一端と電気的に接続されている、請求項１から請求項４の何れかに記載のインダクティブ結合システム。
【請求項６】
前記第１のインダクタは、前記第１の基板を介して前記第１の配線パターンに向かい合う金属パターンを有する、請求項１、請求項２、請求項４又は請求項５に記載のインダクティブ結合システム。
【請求項７】
請求項１から請求項６の何れかに記載のインダクティブ結合システムと、
前記第１のインダクタを介して信号を送信する送信回路と、
前記第２のインダクタを介して信号を受信する受信回路と、を備える通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、インダクティブ結合システム及び通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、基板同士やモジュール同士などを電気的に接続するために、非接触のインダクティブ結合が用いられている。インダクティブ結合を用いて通信を行う通信システムとしては、送信インダクタを介して信号を送信する送信回路と、送信インダクタにインダクティブ結合された受信インダクタを介して信号を受信する受信回路と、を備えるシステムが知られている。
【０００３】
この通信システムを小型化するためには、送信インダクタ及び受信インダクタの外形サイズを小さくする必要がある。しかし、これらの外形サイズが小さくなる程、送信インダクタと受信インダクタとの位置合わせずれの影響を受け易くなる。位置合わせずれが生じると、信号伝達特性が劣化し、効率的に信号を伝達できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２４７６９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、位置合わせずれによる信号伝達特性の劣化を抑制できるインダクティブ結合システム及び通信システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態によれば、インダクティブ結合システムは、第１のインダクタと、第２のインダクタと、を備える。前記第１のインダクタは、第１の基板上に設けられた開ループ状の第１の配線パターンを有する。前記第２のインダクタは、第２の基板上に設けられた開ループ状の第２の配線パターンを有し、前記第１のインダクタにインダクティブ結合される。前記第２の配線パターンの幅は、前記第１の配線パターンの幅より狭い。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態に係る通信システムの概略的な構成を示すブロック図である。
【図２Ａ】送信インダクタ及び受信インダクタの周辺の構成を概略的に示す斜視図である。
【図２Ｂ】近接して配置された送信インダクタと受信インダクタの図２ＡのＡ−Ａ線に沿った縦断面図である。
【図２Ｃ】図２Ｂの送信インダクタと受信インダクタの上面図である。
【図３】図１の通信システムのタイミング図である。
【図４Ａ】比較例の送信インダクタ及び受信インダクタの最適位置の配置を示す上面図である。
【図４Ｂ】比較例の送信インダクタ及び受信インダクタの位置合わせずれがある場合の配置を示す上面図である。
【図５】第２の実施形態に係る、向かい合わされた送信インダクタ及び受信インダクタの配置を示す上面図である。
【図６】第３の実施形態に係る通信システムを概略的に示す分解斜視図である。
【図７】第３の実施形態に係るインダクティブ結合システムの構成を概略的に示す図である。
【図８】第４の実施形態に係る送信インダクタ及び受信インダクタの周辺の構成を概略的に示す斜視図である。
【図９】第５の実施形態に係る送信インダクタの周辺の構成を概略的に示す斜視図である。
【図１０】第６の実施形態に係る送信インダクタの周辺の構成を概略的に示す分解斜視図である。
【図１１】第６の実施形態に係る他の送信インダクタの周辺の構成を概略的に示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。これらの実施形態は、本発明を限定するものではない。なお、本明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る通信システム１の概略的な構成を示すブロック図である。図１に示すように、通信システム１は、送信機１０と、受信機２０と、を備える。送信機１０と受信機２０とは、インダクティブ結合を用いた非接触通信を行う。
【００１０】
送信機１０は、インダクティブ結合素子である送信インダクタ（第１のインダクタ）Ｌ１と、一対の第１伝送線路ＴＬ１，ＴＬ１と、送信回路１１と、を有する。送信機１０は、モジュールとして構成され得る。
【００１１】
第１伝送線路ＴＬ１，ＴＬ１は、例えばマイクロストリップライン等であり、送信回路１１と送信インダクタＬ１の両端とを接続している。
【００１２】
送信回路１１は、第１伝送線路ＴＬ１，ＴＬ１及び送信インダクタＬ１を介して、送信する送信信号Ｓｔｘに応じた信号を受信機２０の受信回路２１に対して送信する。
【００１３】
受信機２０は、インダクティブ結合素子である受信インダクタ（第２のインダクタ）Ｌ２と、一対の第２伝送線路ＴＬ２，ＴＬ２と、受信回路２１と、を有する。受信機２０も、モジュールとして構成され得る。
【００１４】
受信インダクタＬ２は、送信インダクタＬ１にインダクティブ結合（ＡＣ結合）される。送信インダクタＬ１と受信インダクタＬ２を合わせて、インダクティブ結合システム１００と称する。
【００１５】
第２伝送線路ＴＬ２，ＴＬ２は、例えばマイクロストリップライン等であり、受信インダクタＬ２の両端と受信回路２１とを接続している。
【００１６】
受信回路２１は、受信インダクタＬ２と第２伝送線路ＴＬ２，ＴＬ２とを介して、送信された信号に応じた受信信号Ｓｒｘを受信する。
【００１７】
図２Ａは、送信インダクタＬ１及び受信インダクタＬ２の周辺の構成を概略的に示す斜視図である。送信インダクタＬ１は、第１の基板１２上に設けられている。図示は省略するが、第１伝送線路ＴＬ１，ＴＬ１および送信回路１１も、第１の基板１２上に設けられている。
【００１８】
受信インダクタＬ２は、第２の基板２２上に設けられている。図示は省略するが、第２伝送線路ＴＬ２，ＴＬ２および受信回路２１も、第２の基板２２上に設けられている。
【００１９】
送信インダクタＬ１は、平面状のインダクタであり、第１の基板１２上に設けられた開ループ状の第１の配線パターン１３を有する。即ち、第１の配線パターン１３は、一部に切り欠きが形成された円形のループ状のパターンになっている。第１の配線パターン１３の一端には、一方の第１伝送線路ＴＬ１として機能する引き出し配線１４が接続され、第１の配線パターン１３の他端には、他方の第１伝送線路ＴＬ１として機能する引き出し配線１５が接続されている。
【００２０】
受信インダクタＬ２は、平面状のインダクタであり、第２の基板２２上に設けられた開ループ状の第２の配線パターン２３を有する。即ち、第２の配線パターン２３は、一部に切り欠きが形成された円形のループ状のパターンになっている。第２の配線パターン２３の一端には、一方の第２伝送線路ＴＬ２として機能する引き出し配線２４が接続され、第２の配線パターン２３の他端には、他方の第２伝送線路ＴＬ２として機能する引き出し配線２５が接続されている。
【００２１】
第２の配線パターン２３の幅Ｗ２は、第１の配線パターン１３の幅Ｗ１より狭い。幅Ｗ２は、例えば、０．１ｍｍ〜１ｍｍであってもよい。幅Ｗ１は、例えば、幅Ｗ２の４倍未満であってもよい。
【００２２】
平面視において、第１の配線パターン１３の形状は、第２の配線パターン２３の形状と相似である。平面視において、第１の配線パターン１３のループの中心と、第２の配線パターン２３のループの中心とを一致させて配置した時、第１の配線パターン１３と第２の配線パターン２３が切り欠き以外において重なるよう、第１の配線パターン１３の内径と第２の配線パターン２３の内径は設定されている。第１の配線パターン１３の内径は、例えば、数ｍｍであってもよい。なお、内径とは、第１及び第２の配線パターン１３，２３の内側の直径（最内周の直径）を表す。
【００２３】
第１の配線パターン１３及び第２の配線パターン２３は、例えば、銅などの金属の薄膜から構成されている。第１の配線パターン１３及び第２の配線パターン２３は、周知のプリント基板の製造方法を用いて形成することができる。
【００２４】
通信を行う際には、送信インダクタＬ１と受信インダクタＬ２とが向かい合って近接するよう、送信機１０と受信機２０とは近接して配置される。即ち、第１の基板１２と第２の基板２２とが向かい合わされて配置される。例えば、送信機１０と受信機２０の筐体には、それぞれ位置決め部材が設けられている（図示せず）。位置決め部材として、例えば、一方の筐体には突起が設けられ、他方の筐体には突起に嵌合する孔が設けられていてもよい。これらの位置決め部材同士を嵌合させることによって、第１の配線パターン１３と第２の配線パターン２３の位置決めを行うことができる。
【００２５】
図２Ｂは、近接して配置された送信インダクタＬ１と受信インダクタＬ２の図２ＡのＡ−Ａ線に沿った縦断面図である。第１の配線パターン１３と第２の配線パターン２３との距離ｄは、例えば、数百μｍである。第１の配線パターン１３と第２の配線パターン２３との間には、絶縁性を有する樹脂などから構成されたシートが挟まれてもよい。
【００２６】
図２Ｃは、図２Ｂの送信インダクタＬ１と受信インダクタＬ２の上面図である。図２Ｃでは、第１の基板１２と第２の基板２２は図示を省略している。
【００２７】
以上のように配置され、送信インダクタＬ１に交流電流が流れることにより、送信インダクタＬ１に時間的に変化する磁力線が発生し、この磁力線が受信インダクタＬ２のループ内を貫く。従って、電磁誘導により、受信インダクタＬ２にも電流が発生する。即ち、受信インダクタＬ２は送信インダクタＬ１にインダクティブ結合される。これにより、送信インダクタＬ１から受信インダクタＬ２に電磁誘導によって信号が伝達される。
【００２８】
図３は、図１の通信システム１のタイミング図である。図３に示す例では、送信信号Ｓｔｘは、時刻ｔ１において“Ｈ”から“Ｌ”に変化し、時刻ｔ２において“Ｌ”から“Ｈ”に変化している。
【００２９】
送信回路１１は、送信信号Ｓｔｘの立ち上がりエッジに同期して送信インダクタＬ１に正の駆動電流Ｉｄｒを流し、送信信号Ｓｔｘの立ち下がりエッジに同期して送信インダクタＬ１に負の駆動電流Ｉｄｒを流す。これにより、送信インダクタＬ１には、時刻ｔ１まで正の駆動電流Ｉｄｒが流れ、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間、負の駆動電流Ｉｄｒが流れ、時刻ｔ２以降、正の駆動電流Ｉｄｒが流れる。
【００３０】
従って、受信信号Ｓｒｘとして、時刻ｔ１において負のパルスが発生し、時刻ｔ２において正のパルスが発生する。受信回路２１は、受信信号Ｓｒｘに基づいて受信データを得る。
【００３１】
ここで、本発明者が知得する比較例のインダクティブ結合システム１００Ｘについて説明する。
【００３２】
図４Ａは、比較例の送信インダクタＬ１Ｘ及び受信インダクタＬ２Ｘの最適位置の配置を示す上面図である。図４Ｂは、比較例の送信インダクタＬ１Ｘ及び受信インダクタＬ２Ｘの位置合わせずれがある場合の配置を示す上面図である。図４Ａ及び４Ｂにおいても、基板は図示を省略している。
【００３３】
比較例のインダクティブ結合システム１００Ｘでは、送信インダクタＬ１Ｘの第１の配線パターン１３Ｘの幅Ｗ１と、受信インダクタＬ２Ｘの第２の配線パターン２３Ｘの幅Ｗ２とが等しい。また、第１の配線パターン１３Ｘの内径Ｄ１と、第２の配線パターン２３Ｘの内径Ｄ２とが等しく、そのため第１の配線パターン１３Ｘで囲まれた領域の面積と第２の配線パターン２３Ｘで囲まれた領域の面積とが等しい。
【００３４】
図４Ａの最適位置では、第１の配線パターン１３Ｘのループの中心が第２の配線パターン２３Ｘのループの中心と一致しているため、第１の配線パターン１３Ｘと第２の配線パターン２３Ｘは、切り欠き以外において重なっている。従って、第１の配線パターン１３Ｘで囲まれた領域と第２の配線パターン２３Ｘで囲まれた領域とが重なる面積は最大となる。
【００３５】
一方、第１の配線パターン１３Ｘと第２の配線パターン２３Ｘの位置が最適位置からずれる程、図４Ｂに示すように、第１の配線パターン１３Ｘで囲まれた領域と第２の配線パターン２３Ｘで囲まれた領域とが重なる面積は小さくなる。従って、第１の配線パターン１３Ｘと第２の配線パターン２３Ｘの位置が最適位置からずれる程、第２の配線パターン２３Ｘで囲まれた領域を通る磁束の量が減少する。結果として、結合係数などの信号伝達特性が劣化し、これにより受信信号Ｓｒｘの振幅が低下する。Ｓ／Ｎ比を確保する観点などから、受信信号Ｓｒｘの振幅が低下することは好ましくない。
【００３６】
このような位置合わせずれは、第１の配線パターン１３Ｘ及び第２の配線パターン２３Ｘの製造ばらつき、又は、モジュールの製造ばらつきなどに起因して発生し得る。
【００３７】
これに対して、本実施形態によれば、第２の配線パターン２３の幅Ｗ２は第１の配線パターン１３の幅Ｗ１より狭い。これにより、図２Ｃに示すように、第１の配線パターン１３のループの中心と第２の配線パターン２３のループの中心とがずれても、第１の配線パターン１３と第２の配線パターン２３が切り欠き以外において重なっている限りは、第１の配線パターン１３で囲まれた領域と第２の配線パターン２３で囲まれた領域とが重なる面積を殆ど変化させないようにできる。従って、位置合わせずれが一定値より小さければ、第２の配線パターン２３で囲まれた領域を通る磁束の量をほぼ一定にできる。
【００３８】
従って、位置合わせずれによる信号伝達特定の劣化を比較例よりも抑制できる。
【００３９】
なお、受信インダクタＬ２が第１の配線パターン１３を有し、送信インダクタＬ１が、第１の配線パターン１３の幅Ｗ１より狭い幅の第２の配線パターン２３を有しても良い。
【００４０】
また、第１及び第２の配線パターン１３，２３のループの形状は特に限定されず、例えば、楕円や多角形などでもよい。但し、信号の反射を抑制できるため、角部の無い円や楕円の方が多角形より好ましい。
【００４１】
また、図２Ｃでは、引き出し配線１４と引き出し配線２４とがほぼ平行であり互いに反対方向に引き出され、引き出し配線１５と引き出し配線２５とがほぼ平行であり互いに反対方向に引き出されるように配置された例を示しているが、引き出し配線１４等の引き出される方向は特に限定されない。例えば、引き出し配線２４，２５は、引き出し配線１４，１５に対して直交する方向に引き出されてもよい。
【００４２】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、第１の配線パターン１３Ａの幅Ｗ１と第２の配線パターン２３Ａの幅Ｗ２とが等しく、且つ、第２の配線パターン２３Ａで囲まれた領域の面積が第１の配線パターン１３Ａで囲まれた領域の面積と異なる。以下では、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００４３】
図５は、第２の実施形態に係る、向かい合わされた送信インダクタＬ１Ａ及び受信インダクタＬ２Ａの配置を示す上面図である。図５に示すように、インダクティブ結合システム１００Ａにおける送信インダクタＬ１Ａの第１の配線パターン１３Ａの幅Ｗ１と、受信インダクタＬ２Ａの第２の配線パターン２３Ａの幅Ｗ２とが等しい。また、第２の配線パターン２３Ａで囲まれた領域の面積は、第１の配線パターン１３Ａで囲まれた領域の面積より狭い。
【００４４】
このような構成により、本実施形態によれば、第１の配線パターン１３Ａのループの中心と第２の配線パターン２３Ａのループの中心とがずれても、第２の配線パターン２３Ａが第１の配線パターン１３Ａのループ内に位置している限り、第１の配線パターン１３Ａで囲まれた領域と第２の配線パターン２３Ａで囲まれた領域とが重なる面積をほぼ一定にできる。従って、位置合わせずれが一定値より小さければ、第２の配線パターン２３Ａで囲まれた領域を通る磁束の量をほぼ一定にできる。
【００４５】
従って、位置合わせずれによる信号伝達特定の劣化を比較例よりも抑制できる。例えば、第１の実施形態より大きい振幅且つ低い周波数の駆動電流Ｉｄｒを用いて通信を行う場合において、このような効果を得ることができる。
【００４６】
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、第１及び第２の配線パターン１３，２３のループ内にコア３６を貫通させている点において、第１の実施形態と異なる。以下では、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００４７】
図６は、第３の実施形態に係る通信システム１Ｂを概略的に示す分解斜視図である。通信システム１Ｂは、固定用基板３５を更に備える。固定用基板３５の表面上には、それぞれの第１の配線パターン１３のループ内に対応する位置に棒状のコア３６が設けられている。コア３６は、固定用基板３５の表面の垂線方向に延びている。コア３６は、鉄などの透磁率が高い材料で構成されている。
【００４８】
第１の基板１２の表面の垂線方向に第１の基板１２を貫通する貫通孔Ｈ１が、それぞれの第１の配線パターン１３のループ内に形成されている。図示する例では、４つの第１の配線パターン１３が設けられている。
【００４９】
第２の基板２２の表面の垂線方向に第２の基板２２を貫通する貫通孔Ｈ２が、それぞれの第２の配線パターン２３のループ内に形成されている。図示する例では、４つの第２の配線パターン２３が設けられている。第１の実施形態と同様に、第２の配線パターン２３の幅Ｗ２は第１の配線パターン１３の幅Ｗ１より狭い。
【００５０】
第１の基板１２は、それぞれのコア３６が対応する貫通孔Ｈ１を貫通するように、固定用基板３５上に搭載される。
【００５１】
第２の基板２２は、それぞれのコア３６が対応する貫通孔Ｈ２を貫通するように、第１の基板１２上に搭載される。
【００５２】
これにより、インダクティブ結合システム１００Ｂは、図７に示すように構成される。
【００５３】
図７は、第３の実施形態に係るインダクティブ結合システム１００Ｂの構成を概略的に示す図である。図７においては、第１及び第２の基板１２，２２を図示していない。コア３６は、第１の配線パターン１３のループ内、及び、第２の配線パターン２３のループ内を貫通する。インダクティブ結合システム１００Ｂは、第１及び第２のインダクタＬ１，Ｌ２に加え、コア３６を備える。また、第１の配線パターン１３と第２の配線パターン２３とが向かい合って近接配置される。
【００５４】
このように、本実施形態によれば、第１の配線パターン１３と第２の配線パターン２３との間の空気や樹脂などより透磁率の高いコア３６が、第１の配線パターン１３のループ内、及び、第２の配線パターン２３のループ内を貫通するようにしているので、結合係数を高くすることができる。
【００５５】
また、第２の配線パターン２３の幅Ｗ２は第１の配線パターン１３の幅Ｗ１より狭いので、第１の実施形態と同様に、位置合わせずれによる信号伝達特定の劣化を比較例よりも抑制できる。
【００５６】
なお、本実施形態を第２の実施形態と組み合わせてもよい。
【００５７】
（第４の実施形態）
第４の実施形態では、第１の配線パターン１３のループ内に金属パターン１６を有する点において、第１の実施形態と異なる。以下では、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００５８】
図８は、第４の実施形態に係る送信インダクタＬ１Ｃ及び受信インダクタＬ２Ｃの周辺の構成を概略的に示す斜視図である。第１のインダクタＬ１Ｃは、第１の配線パターン１３のループ内において第１の基板１２上に設けられた金属パターン１６を有する。金属パターン１６の形状は、第１の配線パターン１３の形状に対応していることが好ましく、この例では円形である。金属パターン１６は、第１の配線パターン１３のループの中心に、第１の配線パターン１３から離れて設けられている。平面視において、金属パターン１６の中心は、第１の配線パターン１３のループの中心と一致していることが好ましい。これにより、磁力線をより均一に発生させることができるためである。
【００５９】
第２のインダクタＬ２Ｃは、第２の配線パターン２３のループ内において第２の基板２２上に設けられた金属パターン２６を有する。金属パターン２６の形状は、第２の配線パターン２３の形状に対応していることが好ましく、この例では円形である。金属パターン２６は、第２の配線パターン２３のループの中心に、第２の配線パターン２３から離れて設けられている。平面視において、金属パターン２６の中心も、第２の配線パターン２３のループの中心と一致していることが好ましい。
【００６０】
金属パターン１６，２６の直径は、特に限定されず、所望の特性が得られるように適宜設定すればよい。金属パターン１６，２６は、第１及び第２の配線パターン１３，２３と同一の材料から構成されてもよい。これにより、容易に製造することができる。
【００６１】
このように、本実施形態によれば、第１の配線パターン１３と第２の配線パターン２３との間の空気や樹脂などより透磁率の高い、コアとして機能する金属パターン１６，２６が設けられているので、結合係数を高くすることができる。また、第１及び第２の基板１２，２２に貫通孔を形成する必要がないため、第３の実施形態より容易に製造することができる。また、第３の実施形態より構成を簡略化できる。
【００６２】
さらに、第１の実施形態と同様の効果を得ることもできる。
【００６３】
なお、所望の結合係数を得ることができれば、金属パターン１６，２６の何れか一方が設けられていなくてもよい。
【００６４】
また、本実施形態を第２の実施形態と組み合わせてもよい。
【００６５】
（第５の実施形態）
第５の実施形態では、送信インダクタＬ１Ｄ及び受信インダクタが複数巻きのループを有する点において、第１の実施形態と異なる。以下では、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００６６】
図９は、第５の実施形態に係る送信インダクタＬ１Ｄの周辺の構成を概略的に示す斜視図である。送信インダクタＬ１Ｄは、追加配線パターン１３１〜１３３と、ビア１７，１７１，１７２と、を更に有する。
【００６７】
開ループ状の追加配線パターン１３１は、第１の配線パターン１３上に積層された追加基板１２１上に設けられている。
【００６８】
開ループ状の追加配線パターン１３２は、追加配線パターン１３１上に積層された追加基板１２２上に設けられている。
【００６９】
開ループ状の追加配線パターン１３３は、追加配線パターン１３２上に積層された追加基板１２３上に設けられている。
【００７０】
第１の配線パターン１３と追加配線パターン１３１〜１３３は、それぞれ同一形状を有している。第１の配線パターン１３のループの中心は、追加配線パターン１３１〜１３３のループの中心と平面視において一致している。
【００７１】
第１の配線パターン１３に流れる電流の方向が追加配線パターン１３１に流れる電流の方向と等しくなるように、追加配線パターン１３１の一端１３１ａは、ビア１７を介して第１の配線パターン１３の一端１３ａと電気的に接続されている。第１の配線パターン１３の他端１３ｂは、引き出し配線１４に接続されている。
【００７２】
追加配線パターン１３１に流れる電流の方向が追加配線パターン１３２に流れる電流の方向と等しくなるように、追加配線パターン１３２の一端１３２ａは、ビア１７１を介して追加配線パターン１３１の他端１３１ｂと電気的に接続されている。
【００７３】
追加配線パターン１３２に流れる電流の方向が追加配線パターン１３３に流れる電流の方向と等しくなるように、追加配線パターン１３３の一端１３３ａは、ビア１７２を介して追加配線パターン１３２の他端１３２ｂと電気的に接続されている。追加配線パターン１３３の他端１３３ｂは、引き出し配線１５に接続されている。
【００７４】
従って、平面視において、第１の配線パターン１３に時計回りに電流が流れる場合、追加配線パターン１３１〜１３３にも時計回りに電流が流れ、第１の配線パターン１３に反時計回りに電流が流れる場合、追加配線パターン１３１〜１３３にも反時計回りに電流が流れる。
【００７５】
このように、送信インダクタＬ１Ｄの巻き数は４である。
【００７６】
図９においては、理解を容易にするために第１の基板１２及び追加基板１２１〜１２３がそれぞれ離れて図示されているが、実際には、例えば、第１の配線パターン１３と追加基板１２１は接するように積層されている。このような構成は、多層プリント基板を用いて実現することができる。
【００７７】
受信インダクタの構成は、第２の配線パターン２３の幅Ｗ２が第１の配線パターン１３の幅Ｗ１より狭い点を除き、送信インダクタＬ１Ｄの構成と同一であるため、図示は省略する。
【００７８】
このように、本実施形態によれば、第１の配線パターン１３及び追加配線パターン１３１〜１３３を第１の基板１２の垂直方向に積層しているので、第１の基板１２の面内における面積を増加させることなく、送信インダクタＬ１Ｄのインダクタンスを増加させることができる。同様に、受信インダクタのインダクタンスも増加させることができる。従って、結合係数を高くすることができる。
【００７９】
また、第１の実施形態と同様の効果を得ることもできる。
【００８０】
なお、送信インダクタＬ１Ｄ及び受信インダクタの巻き数、即ち積層数は特に限定されず、必要な結合係数に合わせて設定すればよい。
【００８１】
また、送信インダクタと受信インダクタの何れか一方のみを図９の構成としてもよい。
【００８２】
また、本実施形態を第２〜第４の実施形態の何れかと組み合わせてもよい。
【００８３】
（第６の実施形態）
第６の実施形態では、第１の基板１２の裏面に金属パターン１８が設けられている点において、第１の実施形態と異なる。以下では、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００８４】
図１０は、第６の実施形態に係る送信インダクタＬ１Ｅの周辺の構成を概略的に示す分解斜視図である。送信インダクタＬ１Ｅは、第１の基板１２を介して第１の配線パターン１３に向かい合う金属パターン１８を有する。具体的には、金属パターン１８は、追加基板１２１上に設けられている。そして、第１の基板１２と追加基板１２１とが積層され、金属パターン１８が第１の基板１２と追加基板１２１との間に挟まれる。このような構成は、多層プリント基板を用いて実現することができる。
【００８５】
金属パターン１８は、円形の閉ループ形状を有している。金属パターン１８の内径及び幅は、第１の配線パターン１３の内径及び幅と同じであってもよい。金属パターン１８のループの中心は、第１の配線パターン１３のループの中心と平面視において一致していてもよい。金属パターン１８は、第１の配線パターン１３に電気的に接続されておらず、給電されていない。
【００８６】
この構成において、送信インダクタＬ１Ｅの第１の配線パターン１３に交流電流が流れると、時間的に変化する磁力線が発生する。これにより、金属パターン１８のループ内を貫く磁力線が時間的に変化するため、金属パターン１８に逆起電力が発生する。よって、第１の配線パターン１３の金属パターン１８側の磁場を打ち消すような磁力線が発生する。そのため、追加基板１２１の金属パターン１８とは反対側の磁場は、第１の基板１２の第１の配線パターン１３側の磁場よりも弱くなる。
【００８７】
このように、送信インダクタＬ１Ｅにおいて、図示を省略した第２の配線パターン２３にインダクティブ結合される側とは反対側の不要な方向の磁力線を弱めることができる。即ち、インダクティブ結合に指向性を持たせることができる。不要な方向の磁力線を弱めることにより、周辺機器への磁力線の影響を抑制することができる。
【００８８】
また、第１の実施形態と同様の効果を得ることもできる。
【００８９】
図１１は、第６の実施形態に係る他の送信インダクタＬ１Ｆの周辺の構成を概略的に示す分解斜視図である。図１０との相違点を中心に説明する。金属パターン１８Ｆは、中央が開口していない円盤形状を有している。金属パターン１８Ｆの直径は、第１の配線パターン１３の外径と同じであってもよい。なお、外径とは、第１の配線パターン１３の外側の直径（最外周の直径）を表す。金属パターン１８Ｆの中心は、第１の配線パターン１３のループの中心と平面視において一致していてもよい。
【００９０】
この構成において、第１の配線パターン１３に時間的に変化する磁力線が発生すると、金属パターン１８Ｆを貫く磁力線が時間的に変化するため、金属パターン１８Ｆに渦電流が発生する。よって、第１の配線パターン１３の金属パターン１８Ｆ側の磁場を打ち消すような磁力線が発生する。そのため、追加基板１２１の金属パターン１８Ｆとは反対側の磁場は、第１の基板１２の第１の配線パターン１３側の磁場よりも弱くなる。従って、図１０の構成による効果と同じ効果が得られる。
【００９１】
なお、追加基板１２１が設けられずに、金属パターン１８，１８Ｆが第１の基板１２の裏面に直接設けられてもよい。
【００９２】
また、本実施形態を第２、第４又は第５の実施形態と組み合わせてもよい。
【００９３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９４】
１    通信システム
１０  送信機
２０  受信機
Ｌ１  送信インダクタ（第１のインダクタ）
ＴＬ１  第１伝送線路
１１  送信回路
１２  第１の基板
１２１〜１２３  追加基板
１３  第１の配線パターン
１３１〜１３３  追加配線パターン
１４，１５  引き出し配線
１６  金属パターン
１７，１７１，１７２  ビア
１８，１８Ｆ  金属パターン
Ｌ２  受信インダクタ（第２のインダクタ）
ＴＬ２  第２伝送線路
２１  受信回路
２２  第２の基板
２３  第２の配線パターン
２４，２５  引き出し配線
２６  金属パターン
３６  コア
１００  インダクティブ結合システム
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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