CN102111191A - 电子设备和通信装置 - Google Patents
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Abstract
电子设备包括:板状金属电场增强部件,它安装在外壳中与耦合器的规定位置相适应的预定位置上,以便在位于预定的可通信距离内的通信目的地耦合器和在外壳中的它自己之间产生电场耦合,其外形中具有两个位置彼此分开的腿状部分和分别连接腿状部分一端的连接部分,这三个部分是整体铸成的,并根据半波长来设置构成外形内部的侧面部分的长度,以与由电场耦合产生的电场频率相适应。
Description
技术领域
本发明涉及电子设备和通信装置,尤其涉及用于通过电场耦合的近场无线通信的电子设备和通信装置。
背景技术
例如,称为TransferJet(注册商标)的近场无线通信标准已投入实际使用(例如,见TransferJet白皮书,TransferJet共同体,(http://www.tranferjet.org/tj/tranferjet_whitepaper_J.pdf))。在该近场无线通信标准中,规定了大约为3cm到5cm的极短的可通信距离。
而且,在Ttranferjet中,利用电场耦合的感应现象来实现限制在近场范围内的通信,并使用对应于天线的被称为“耦合器”的电场耦合器。这就是说,,一个通信装置具有的耦合器和另一个通信装置具有的耦合器在可通信距离内彼此接近,由此,在耦合器之间产生电场耦合。通过该电场耦合,它们连接起来从而能在通信装置之间传输信号。
发明内容
然而,在具有容纳在电子设备内的耦合器的电子设备之间的实际通信中,会产生如下问题。例如,在某些情况下,内部具有耦合器的电子设备的外壳是由金属制成的,或者金属部件布置在靠近其中耦合器要安装在外壳中的位置。即,他们是这样的情况,其中在耦合器之间产生的电场之中或附近存在有金属。金属是导体并且因此由于它的反射和屏蔽作用会削弱电场。电场能力(power)降低会导致较高误码率的通信质量的下降,降低通信速度等产生类似的问题,并且在实际上会成为妨碍数据稳定传输和接收的因素。
为了避免通信质量的下降,例如可以采用以下措施,不用金属的外壳,在外壳中接近耦合器的地方不安装金属部件或类似的办法。然而,由于设备设计上的缺陷或难于保证强度等方面的问题,采用这些措施是不实际的。
因此,希望即使在耦合器附近提供金属的情况下也能保持足够的通信质量。
根据本发明的实施例,提供了一种电子设备,该电子设备包括电场增强部件,该电场增强部件作为一个板状金属件被安装在外壳中与耦合器的规定位置相适应而设置的预定位置中,用于在位于预定的可通信距离内的通信目的地耦合器和外壳中的它自己之间产生电场耦合,该电场增强部件具有其中两个腿状部分和连接部分整体形成的外形,其中两个腿状部分具有彼此分开的位置关系并且连接部分连接腿状部分的各自的末端,并且该电场增强部件的构成所述外形的内部的侧面部分的长度基于与由所述电场耦合产生的电场频率相适应的波长的一半来设置。由此得到的优点是,电场增强部件可从耦合器上接收电场并将其再发射(reradiate)到通信目的地耦合器侧。
此外,在此实施例中,所述电场增强部件设置成与外壳内的介电材料相接触或接近,并且构成所述外壳的内部的侧面部分的长度基于根据所述介电材料的介电常数缩短的波长的一半来设置。由此得到的优点是,缩短了构成电场增强部件的外形内部的侧面部分的长度。
此外,在此实施例中,所述电场增强部件具有沿板状平展表面的方向的外形,并且由一个腿状部分构成的表面部分和由另一个腿状部分构成的表面部分在与作为弯曲位置的连接部分相应的部分采用沿着两个腿状部分的方向形成预定角度。因此,其优点在于,可在电场增强部件中设置电场的发射方向。
此外,在此实施例中,电场增强部件中由一个腿状部分构成的表面部分接近外壳中的耦合器的规定位置,并且电场增强部件中由另一个腿状部分构成的表面部分位于比外壳中的耦合器的规定位置更接近通信目的地耦合器。因此,其优点在于,可以在电场增强部件中有效地进行接收电场的操作和发射电场的操作。
此外,在此实施例中,所述电场增强部件沿着所述外形形成环形。因此,其优点是,形成了约为一个波长的环。
进而,在此实施例中,所述电场增强部件构成为使得板状金属件的厚度部分可以具有外部形状。由此,所具有的优点是,形成了弯曲的板状金属电场增强部件。
此外,在此实施例中,所述电场增强部件安装在外壳中耦合器的规定位置和通信目的地耦合器之间的位置上。由此,所具有的优点是,电场增强部件位于通信双方的耦合器之间,即,在电场之中。
此外,在此实施例中,所述电场增强部件具有长度彼此不同的两个腿状部分。由此,所具有的优点是,所装配的电场增强部件的形状包含两个长度不同的腿状部分。
此外,在此实施例中,通信装置安装和拆除部件,作为其上可以安装和拆除包括所述耦合器的通信装置的部件,其形成为使得如果适当地加载该通信装置,所述耦合器可被定为在所述外壳内的规定位置中。从而,产生的效果是,电场增强部件可为共同安装在通信装置安装和拆除部件中的通信器件有效地工作。
此外,根据本发明的另一个实施例,提供了一个通信装置,用于在位于预定的可通信距离内的通信目的地耦合器和该通信装置自身之间产生电场耦合,该通信装置包括:安装在外壳中预定位置上的耦合器;电场增强部件,为平板状金属,具有其中两个腿状部分和连接部分整体形成的外形,所述两个腿状部分具有彼此分开的位置关系并且所述连接部分连接腿状部分各自的末端,并且该电场增强部件的构成所述外形的内部的侧面部分的长度基于与由所述电场耦合产生的电场频率相适应的波长的一半来设置。因此,其优点是,可让通信装置具有增强由电场耦合产生的电场的作用。
根据本发明的实施例,作为与利用电场耦合的近场无线通信系统相适配的电子设备,即使在该电子设备具有其中有金属安装在耦合器附近的上述结构时,仍然能够获得通过简单的配置来维持足够的通信质量的效果。
附图说明
图1是方块图,示出本发明第一实施例中的发送装置和接收装置的配置实例。
图2是示意图,解释了本发明第一实施例中的发送装置的耦合器和接收装置的耦合器之间的电场耦合。
图3A到3C示出发送装置的外壳中的耦合器的配置实例。
图4A到4B是示出了本发明第一实施例中的电场增强部件的实例的正视图和侧视图。
图5提取并示出本发明第一实施例中电场增强部件的正视图。
图6A和6B示出了本发明第一实施例中电场增强部件和耦合器之间的位置关系的另一个实例。
图7A和7B所示的是本发明第一实施例中电场增强部件和耦合器之间的位置关系的另一个实例。
图8所示的是本发明的第一实施例中的外壳内的电场增强部件的具体配置的实例。
图9所示的是本发明的第一实施例中作为外壳中的电场增强部件的具体配置实例的其中卡片通信器件可拆卸的情况。
图10所示的是示意性显示电场增强部件分别安装在发送装置和接收装置中时外壳中的装配形式的透视图。
图11A到11B所示的是本发明实施例的第一修改实例中的电场增强部件的配置实例的正视图和侧视图。
图12提取和示出了在第一修改实例中的电场增强部件。
图13A到13B所示的是本发明实施例的第一修改实例中的电场增强部件的弯曲形状及其配置实例的正视图和侧视图。
图14A到14C所示的是本发明实施例的第二修改实例中电场增强部件的配置实例的透视图和侧视图。
图15A到15B所示的是本发明实施例的第三修改实例中电场增强部件的配置实例。
具体实施方式
以下,将说明用于实施本发明的实施例。
将按照下面的顺序来加以说明。
1.第一实施例(在电场增强部件中生成槽口(slit)的例子)。
2.修改实例(电场增强部件的几种形式的修改实例)。
<1.第一实施例>
[近场无线通信系统概述]
首先,将解释适合本发明实施例的近场无线通信标准。适合本发明实施例的近场无线通信标准就是所谓的TransferJet(注册商标)。就其可通信距离而言,设置了约为3cm到5cm的极短的距离,并且假设,在该可通信的距离范围内,可以得到最大为560Mbps(有效速度为375Mbps)的极高数据传输速度。此外,其网络拓扑(通信模式)总是一对一(点对点)的。
在TransferJet标准中,如上所述使用了通信距离限于几厘米的点对点的通信,并且,例如,不用加密就能得到可与有线连接相比的安全级别。此外,通信频率占用在4.48GHz附近560Mhz的带宽,并且,在通信协议中,规定了数据包的误差检测、校正、识别与再发送。此外,由于近场通信,通信功率(power)很低,为-70dBm/MHz或更低。因此,例如,在本国或其它主要国家内是不必要授权的。
就符合TransferJet标准的通信设备而言,提出了一种方便的使用模式,例如,只要通过将成像器件放在存储设备上,就能将存储在成像器件中的图像数据传送到存储设备上。
在此,不使用常规的无线电波而是使用电场耦合的感应现象来实现由TransferJet规定的约为3cm的可通信距离。通过电场耦合起到用于无线连接的天线作用的电场耦合器被成为TransferJet标准中的“耦合器”。在此说明书中,此后,就将电场耦合器称为“耦合器”。
[通信装置的配置]
图1示出了作为与本发明实施例相适配的通信装置的发送装置100和接收装置200的配置。实际上,发送装置100和接收装置200可以是相同类型的器件,并且它们可以响应于此时进行设置和操作,分别起到数据发送方和数据接收方的作用。或者,发送装置100和接收装置200可以是彼此不同的装置。
在图1中,发送装置100作为通信装置执行数据发送功能。发送装置100在它的外壳110中包括控制单元120、存储器130、通信处理单元140和耦合器150。
外壳110是由树脂和金属制成的用于外部的部件,并且容纳在内部形成发送装置100的实际电路、部件等。
例如,在发送装置100中,控制单元120实际上是CPU(中央处理器),并执行各种控制。具体地说,对存储器130的数据的读/写以及适合近场无线通信的通信处理单元140的操作得到控制。存储器130保存要由控制单元120使用的数据。具体地说,例如,存储器保存要由近场无线通信发送的数据。通信处理单元140响应于控制单元120的控制,通过近场无线通信对数据传输执行必要的处理。
此外,耦合器150在安装于设备侧的作为通信目的地耦合器和它自已之间产生电场耦合。例如,在数据传输时,耦合器响应于从通信处理单元140上输出的传输信号产生电场。在耦合器150中,例如,来自通信处理单元140上的传输信号被施加到发射器151上。由此,响应于传输信号而改变的电场就可以从发射器151上产生。
同样在图1中,作为通信设备的接收装置200执行数据接收功能,在它的外壳中含有控制单元220、存储器230、通信处理单元240和耦合器250。
在接收装置200侧的外壳210、控制单元220、存储器230、通信处理单元240和耦合器250的配置分别与发送装置100侧的外壳110、控制单元120、存储器130、通信处理单元140和耦合器150的结构相同。应该说明的是,响应于接收装置200执行数据接收功能,控制单元220执行与数据接收相应的控制。此外,在存储器230中,所接收的数据被保存。进而,通信处理单元240对通过耦合器接收的信号执行解调和获取数据的处理。耦合器250,作为一次操作,响应于感生电场,将在发射器251中检测到的信号作为接收信号传送到通信处理单元240中。
[通信设备间的通信处理的例子以及通过电场耦合执行通信操作的例子]
下面将说明在具有上述结构的发送装置100和接收装置200之间执行数据发送和接收操作的例子。例如,在用户允许在发送装置100和接收装置200之间进行数据传输和接收的情况下,在位置关系上,可以将在发送装置100侧的耦合器150和在接收装置200侧的耦合器250安装在可通信的距离范围内。例如,在发送装置100执行数据传输时,控制单元120就从存储器130中读取要发送的数据,并将该数据传输给通信处理单元140。通信处理单元140对传送来的数据进行增加误差校正码和分组化处理,并进而根据电场耦合方案进行调制处理,以便将数据转换成在可传送的(transferable)载波频率上调制的传输信号,并将传输信号输出到耦合器150中。在耦合器150中,将输入的传输信号施加到发射器151上,由此,从发射器151上,响应于所施加的传输信号产生电场。
与此同时,由于在接收装置200侧的耦合器250是在可与耦合器150通信的距离范围内,因此,在耦合器250的发射器251中,响应于发射器151中产生的电场,由于感应现象而产生电场。这就是说,如图2所示,在发送装置100侧上的耦合器150的发射器151和在接收装置200侧上的耦合器250的发射器251之间获得电场耦合状态。下面,为了易于了解说明起见,在广义上考虑到其中耦合器自身产生电场的部分,可以对在耦合器150和耦合器250之间产生电场耦合提供说明。
然后,将在电场耦合下响应于电场的信号作为接收信号从发射器251上加载到通信处理单元240上。在通信处理单元240中,通过对输入的接收信号执行除去载波成分、拆分数据包、误差校正处理的必要解调处理来解码数据,并将数据传送到控制单元220中。控制单元220将传送来的数据写到存储器230中以保存在那儿。
[损害通信质量的因素]
下面,在按上述方式使用电场耦合的近场无线通信中,将参照图3A到3C来说明损害其通信质量的因素。图3A到3C以发送装置100作为实例来提取和示出外壳110和耦合器150。首先,图3A是从前面观看的位于外壳110内的耦合器150的正视图。图3B是与图3A相应的侧视图。
通常,许多电子设备的外壳是由树脂制成的。然而,由于产品的性能、功用、设计或类似的原因,外壳至少一些部分常常是由金属制成的。
在此,例如,假设在图3A和3B所示的发送装置100的外壳110中,至少有一部分是由金属制成的,并且该金属部分是安装在会影响耦合器150中所产生的电场的位置上。由于金属是导体,所以,它就会反射或屏蔽来自耦合器150要穿过外壳110的无线电波,结果,就削弱了电场。如果电场以这种方式被削弱,传输信号量的损失就变大,通信质量也会下降。例如,通信质量的下降呈现为由于误码率、传输误差或类似差错的增加而导致的数据传递速度的降低。
此外,即使在外壳110上没有使用金属,在某些情况下,也要将金属作为部件安装在外壳110中。例如,在图3C的侧视图中,显示了在外壳110中、在耦合器的附近安装了金属框181和电池182,金属框181是由金属制成的,并且为了诸如保持内部的刚性的预定目的,将其安装在外壳110中的适当的位置上。此外,该电池182例如是可充电的电池,并且通常含有金属。照此方式,当在外壳110中安装有金属部件时,通信质量就会由于他们的位置而下降。
如上所述,在通过电场耦合进行通信的本发明实施例的通信装置中,存在以下问题,通信质量由于外壳或外壳内有金属部件的存在而下降。尽管在图3A到3C中示出的是发送装置100,然而,在接收装置200侧,仍然有金属部件的存在会使通信质量下降的相同问题。
通过在影响电场耦合的位置上不安装金属部件,就可以避免这种通信质量的下降。然而,不安装金属部件例如会限制外壳的设计。此外,不能保持外壳或外壳的内部有足够的强度。实际上,外壳或外壳的内部不用金属并非是有效的措施。
[电场增强部件的结构]
相应地,在本发明的实施例中,即使在会影响电场耦合的位置上使用了金属材料的设备中,为了得到足够的通信质量,提出了一种使用含有下述的电场增强部件的结构。在下面的说明中,示出了在发送装置100侧上的结构,相同的结构也适用于接收装置200侧。
首先,图4A的正视图和图4B的侧视图示出了作为本发明的第一实施例的配置实例。在这些图中,如像图3A和3B中那样,提取和示出了关于发送装置100的外壳110和耦合器150。为了便于了解本发明的实施例的结构的图例,相对于外壳110的尺寸耦合器150被放大的较大。实际上,耦合器150的尺寸只占据外壳110中的一部分。耦合器150本身的结构与参照图1和图2所述的结构并没有什么不同。
此外,作为本发明的第一实施例,如图4A和4B所示,电场增强部件160安装在外壳110中靠近耦合器150的地方。虽然图中未示出,电场增强部件160固定在外壳110之中。
已知电场增强部件160具有图4A中的平板形状并且只有像图4B中的厚度那样的宽度,电场增强部件160的形状整体上可认为是平板状。例如,电场增强部件160由具有预定厚度的金属板形成如图4A和4B所示的形状。
图5提取并示出了图4A中的电场增强部件160。整个电场增强部件160的外形可认为是通过提供第一腿状部分161和第二腿状部分162并用连接部分163分别将第一腿状部分161和第二腿状部分162的末端(短侧)连接起来而得到的形状,第一腿状部分161和第二腿状部分162具有相同尺寸的矩形,在它们的纵向上几乎彼此平行分开。这就是说,它构成了所谓的C形。在此,为了便于说明形状起见。将电场增强部件160说成是包括第一腿状部分161、第二腿状部分162和连接部分163这三个部分的部件,然而,在实际上,包含这些部分的C-型外形是整体形成。例如,实际上,通过从金属板上切出图5所示的C形的外侧部分,就可以得到其中没有形成槽口(slit)165的电场增强部件160的外形,下面将要对此加以说明。
此外,在图5所示的电场增强部件160中,在C-型的外形中,槽口165是通过挖掉相同C-型外形的内部而得到的。从另一个角度来看,可将所形成的带有槽口165的形状看成是使用据偶预定宽度的金属沿着C-型制成的环形。即,电场增强部件160具有环形。
在构成图5所示的电场增强部件160的外部形状的各个侧面之中,在第一腿状部分161中,位于面对第二腿状部分162侧的位置上的侧面的长度为L1。此外,同样地,在第二腿状部分162中,位于面对第一腿状部分161侧的位置上的侧面的长度为L2。此外,连接长度分别为L1和L2的两个侧面的侧面长度为L3。此外,与用于由适用于本发明的实施例的近场无线通信系统指定的通信的电场频率相应的波长为λ。假设下面的方程(1)是近乎成立的,并设置长度L1、L2和L3。
L1+L2+L3=λ/2 (1)
就电场增强部件160的尺寸设置而言,严格地讲,方程(1)并非是必然成立的,例如,作为一种措施,可以认为,长度L1、L2和L3之和可在被视为λ/2的长度范围内。
如上所述,在本发明的第一实施例中,在电场增强部件160外形上的各个侧面之中,将被连接成内侧的三个侧面的长度设置为约为波长的一半。由于适合本发明的实施例的近场无线通信系统的电场频率是4.48GHz,所以,单个波长约为6.7cm。因此,实际上,电场增强部件160形成为使得L1+L2+L3约为3.35cm。由此,在电场增强部件160中形成的环的长度可以被认为是接近一个波长。
进而,如图5中的虚线F所示,电场增强部件160在靠近连接部分163的中心的弯曲位置被弯曲,以使得从其侧面上来看时,其形状可以是如图4B所示的双向折弯(dogleg)形状。这就是说,可以提供小于180度的预定角度。
将按上述方式弯成双向折弯形状的电场增强部件160分成两个带有如图5的虚线F所示作为边界的弯曲位置的平展部分。如图4A所示,这些平展部分分别是电场接收表面部分166和发射表面部分167。再则,如图4B所示,将电场接收表面部分166布置成几乎平行面对耦合器150的发射器151的表面。图中,发射表面部分167在附图中低于发射器151。这就是说,在接收装置200侧(未示出),发射表面部分167位于更接近耦合器250(发射器251)的位置上。此外,通过在电场接收表面部分166和发射表面部分167之间设置一个角度a,发射表面部分167几乎直接面对接收装置200的耦合器250(未示出)。这对应于设置要再发射的电场的发射方向,下面将对此加以说明。
在发射装置100侧的发射器151和在接收装置200侧上的发射器251之间产生电场耦合时,使用上述形状和配置形式的电场增强部件160按下述方式工作。这就是说,首先,在电场增强部件160中,由电场接收表面部分166接收从发射器151上产生的电场。然后,由发射表面部分167重新发射所接收的电场。结果,从发射器151上直接发射的成分和从电场增强部件160上重新发射的成分被合成并发射到接收装置200侧上的发射器251上。因此,通过安装电场增强部件160,就获得了更大的增强电场。
由此,例如,即使在耦合器周围有金属材料存在,并且电场由于金属材料的反射和屏蔽作用会削弱,被削减的量也可用电场增强部件160得到增强。这就是说,即使通信装置具有其中在耦合器周围存在有金属材料结构,在实际使用中仍然可以保持足够的通信质量。
[电场增强部件和耦合器的位置关系的另一个实例]
图6A和6B示出了电场增强部件160和耦合器150(发射器151)之间的位置关系的另一个实例。图6A是正视图,图6B是侧视图。
与图4A和4B的情况相比,在图6A和6B中的电场增强部件160的位置改变到了耦合器150的上方。具体地说,在图4A中,例如,在电场增强部件160中,在电场接收表面部分166侧面上的槽口165部分几乎面对发射器151。另一个方面,图6A示出了在电场增强部件160中,在电场接收表面部分166和发射表面部分167之间的空隙部分几乎对着发射器151。
此外,图7A和7B示出了在本发明的第一实施例中的电场增强部件160和耦合器150(发射器151)之间的位置关系的另一个例子。图7A是正视图,图7B是侧视图。在图7A和7B中,将电场增强部件160自身的位置设置在低于发射器151的位置上。
在本发明的第一实施例中,如像在图4A和4B、6A和6B、7A和7B中所例举的那样,可以改变电场增强部件160的位置,任何位置都共同具有如下的关系。这就是说,位置关系是,在相同的发射装置侧,电场接收表面部分166靠近耦合器150(发射器151),而在接收装置200侧(未示出),发射表面部分167靠近耦合器250(发射器251)。因此,不仅在图4A和4B的情况下,而且在6A和6B或者7A和7B的情况下,都可以获得从发射器151上接收电场的操作以及用电场增强部件160来再发射电场的操作。应当说明的是,在接收装置200侧的耦合器250(发射器251)是附后的权利要求中所述的通信目的地耦合器的一个例子。
[外壳中电场增强部件的固定状态的例子]
下面,图8示出了在外壳中电场增强部件160的固定状态的具体例子。图8是一个截面图,该图示出了外壳及其内部的具体形状。在此图中,外壳包括构成外壳主体111的部分和电池盖部分112。例如,外壳主体111是由发送装置100的外壳构成的主体部件的一部分。此外,电池盖部分112是由开关机构(未示出)支持的可以开关的部件。因此,例如,通过用电池盖部分112打开开口部分184,可以将电池182装到主体的内部或从中拆卸下来。在此图中,示出了用电池盖部件112来关闭开口部分的状态。例如,在发送装置100的用户更换电池182时,打开电池盖部分112,并将电池182从开口部分中取出。此外,也可从开口部分中插入并装上取出的电池182。
在图8中,在按上述方式装于外壳110中的电池182的左边提供基片170。在基片170上形成耦合器150。基片170是固定设置在外壳110的内部。因此,就将在基片170上形成的耦合器150固定地装在了发送装置100之中。此外,壳内的树脂部分183安装在靠近其上形成耦合器150的左侧的地方。壳内的树脂部分183是由树脂制成的部件,在外壳中供预定目的之用。
相应地,在此例中,如图中所示,在壳内的树脂部分183中,通过将电场增强部件160固定到获得与辐射体151的最佳位置关系的地方来安装电场增强部件160。如果提取连接在壳内的树脂部分183上的电场增强部件160和耦合器之间的位置关系,就可以知道,这个关系与图4A中所示的关系几乎相同。
在此,由于其上按上述方式装配电场增强部件160的壳内树脂部分183是树脂材料的,因此,作为介电材料,它具有相当高的介电常数。利用壳内树脂部分183的介电作用,可以使电场增强部件160中有效的电场的波长比实际上的波长更短。例如,根据本发明的发明者透露,可以使波长缩短10-20%。因此,通过将参照图5说明的L1+L2+L3的长度设置为λ/2的80-90%,就可以形成图8所示的电场增强部件160。由此,可以以更小的尺寸制造电场增强部件160。
[可拆卸通信功能的的配置实例]
前面说明了如像发送装置100这样的其中已经加入了通信功能的结构。但是,可以想象的是,可能使用这样的一种结构,在此结构中,发送装置100本身原来是没有通信功能的,并且通过装上具有通信功能的可拆卸式的装置,可以使发送装置100获得通信功能。
图9示出了这种结构的具体的例子。如图所示,如像发送装置100那样,在图8所示的基片170的地方,装上了卡片式通信装置170A。与图1中的结构相对应,卡片式通信装置170A是可拆卸式的并且至少具有通信处理单元140和耦合器150。因此,在没有装载卡片式通信装置170A的情况下,发送装置100并不包含通信处理单元140或耦合器150,这就是说,它没有通信功能。
为了使发送装置100具有通信功能,用户通过打开电池盖部分112,并从壳口部分184中将卡片式通信装置170A插入到预定的插入孔口中来装载卡片式通信装置170A。在发送装置100中,将卡片式通信装置170A装配于其中并从其中拆除的部分是附后的权利要求中所述的通信装置装配和拆除部件的例子。此外,在适当地安装了通信装置装配和拆除部件170A并关闭了电池盖部分112的情况下,在发送装置100侧的控制单元120和卡片式通信装置170A上的通信处理单元140就电连接起来,并且发送装置100就能通过控制通信处理单元140和耦合器150来控制通信。这就是说,具备了本发明实施例的通信功能。此外,在适当地加载了卡片式通信装置170A的情况下,如图所示,将耦合器150放在发送装置100的外壳中的规定的位置上。在此情况下,应将电场增强部件160固定到壳内树脂部分183上,以便获得与位于规定位置上的耦合器150的最佳位置关系。
如上所述,可以将电场增强部件160装配另一装置中而不是装配在实际上具有耦合器150的装置中。例如,在卡片式通信装置170A是如图9所示的可拆卸式的器件的情况下,装在发送装置100中的卡片式通信装置170A并非是一个特定的器件,在不同的场合下可以有所不同。因此,通过在发送装置100的侧装配电场增强部件160,可以为所装配的任何卡片式通信装置170A增强电场。在此情况下,就不必要向卡片式通信装置170A侧提供电场增强的配置。
[在发送装置和接收装置双方都装配电场增强部件的情况]
在上述的描述中,将发送装置100作为例子,说明了其中装配有电场增强部件160的结构。然而,在作为通信的另侧的接收装置侧上,也可以具有其中装配了电场增强部件的结构。图10的透视图示意性地示出了在外壳中的一种配置形式,其中,在发送装置100和接收装置200中都分别装配了电场增强部件160或260。
在发送装置100侧,在外壳110中,根据图8所示的结构,在基片170上生成了耦合器150。此外,相应于耦合器150上的发射器151的位置,装配了电场增强部件160。此外,在接收装置200中,在基片270上安装了耦合器250,并相应于外壳210中发射器251的位置,安装了电场增强部件260。
在接收装置200与发送装置100是相同类型的情况下,接收装置200与发送装置100具有相同的外形,此外,在外壳210中,按相同的安装位置和形式来装配耦合器250和电场增强部件260。应当说明的是,在此情况下,在接收装置200中,耦合器250和电场增强部件260可以与在发送装置100侧上的耦合器150和电场增强部件160相同。此外,如图所示,如果允许在发送装置100侧和在接收装置200侧上进行通信,在这两个装置中的耦合器150和250就应在可通信的距离范围之内。就此而言,例如,可以使发送装置100和接收装置200彼此靠近或者彼此接触。于是,在耦合器150和耦合器250之间就产生了电场耦合并能进行通信。
如上所述,例如,在接收装置200侧安装了电场增强部件260的情况下,在接收装置200侧上的电场增强部件260就按如下方式工作。这就是说,电场增强部件260接收从发送装置100的耦合器150上发射的电场,并通过比较接近发送装置100(耦合器150)侧的表面将电场传播到接收装置200。此外,从面对电场增强部件260的发射器251的表面上将所接收的电场发射到发射器251上。这样,在接收装置200中,例如,在按照与图4A和4B所示的发送装置100相同的方式来安装电场增强部件260的情况下,例如,电场接收表面部分166和发射表面部分167是可以互换的。此外,由以上说明可知,通过在接收装置200侧上安装电场增强部件260,能够在接收方上增强由发射器251接收的电场。因此,在本发明的实施例中,通过使用在发送装置侧和接收装置侧都安装电场增强部件的结构,就可以进一步改进电场增强的效果。
<修改实例>
[第一修改实例]
图11A和11B示出了作为本发明实施例中的第一修改实例的电场增强部件160的配置实例。在此图中,将相同的符号分配给与图4A和4B中的部件相同的部件,不再对它们加以说明。在此情况下,从图11A中的正视图可知,在电场增强部件160A中,省略了在如图4A和4B所示的电场增强部件160中生成的槽口165,生成了C-型的平展板状的部件。这就是说,在此情况下,生成的电场增强部件160A并非是环状的,而是具有C-型外形的平展板。
应当说明的是,可以按照与本发明的第一实施例的电场增强部件160相同的方式来规定电场增强部件160A的尺寸。这就是说,如图12所示,应当这样来设置尺寸,以使得第一腿状部分161的内侧的长度L1、第二腿状部分162的内侧的长度L2,以及连接以上两侧的侧面的长度L3满足上述的方程(1)。由此,可以使电场增强部件160A的电场增强性能达到最高。此外,如图8中的例举所示,在所安装的电场增强部件160A与树脂之类的介电材料相接触和接近的情况之下,例如,可以根据波长λ的缩减率来设置各个侧面的长度L1、L2和L3,以便与介电材料的介电常数相适应。在此,介电材料不仅可以是上面例举的、作为壳内树脂部分183的树脂,而且可以是陶瓷或玻璃。
如图11B中的侧视图所示,在此情况下,电场增强部件160A并非像在图4A和4B中的电场增强部件160那样是弯曲的,而是有平直的表面。通过设置在电场增强部件160和耦合器150侧面之间的位置关系,即使平直的形状也能满足从耦合器150上接收和发射电场的功能。进而,图11A和11B示出了在电场增强部件160A和耦合器150之间的位置关系的例子,这与图4A和4B中设置的位置关系几乎是相同的。然而.即使在使用电场增强部件160A的情况下,也还是可以设置图6A和6B以及图7A和7B所例举的位置关系。
此外,如图13A中的透视图所示,电场增强部件160A可以是通过弯折而生成的形状,以使得第一腿状部分161和第二腿状部分162各自的平直表面可以沿着图12中的虚线生成基本上是90度的角度。在此情况下,如图13B的侧视图所示,例如,可以这样来安装电场增强部件160A,以使得与通信方向正交的表面的背面朝向发射器151。
例如,基本上被弯折成90度并安装的电场增强部件的形式也可以应用到上面本发明的第一实施例所示的、具有槽口165的电场增强部件160上。
[第二修改实例]
图14A到14C示出了作为本发明的具体实施例中的第二修改实例的电场增强部件160B的配置实例。在图4A和4B以及图11A和11B中示出的电场增强部件160和160A中,生成了作为平板的平展表面形状的C-型。另侧面,在第二修改实例的电场增强部件160B中,从图14A的透视图可知,通过弯折矩形平板生成了C-型。这就是说,由其厚度部分生成的整体形状是C-型的。
再则,在此情况下,可以这样来设置尺寸,以使得构成C-型的三个内侧面的长度L1、L2和L3可以满足方程(1),该设置与在本发明的第一实施例和第一修改实例中的情况是一样的。此外,在所安装的电场增强部件160B与介电材料接触或接近的情况下,根据按缩减率缩短的波长来设置长度L1、L2和L3的情况与在本发明的第一实施例和第一修改实例中的情况是一样的。应当说明的是,在电场增强部件160B的情况下,从在其上生成C-型的侧面上看的腿状部分的宽度相应于生成电场增强部件160B的金属板的厚度。因此,在电场增强部件160B中,例如,可以将各个长度L1、L2和L3看成是第一腿状部分161、第二腿状部分162和连接部分163的长度。这就是说,可以通过弯折长度为L1+L2+L3(该长度相当于λ/2)的矩形金属板来生成作为第二修改实例的电场增强部件160B。
进而,在第二修改实例中,对于在外壳110中的电场增强部件160B和耦合器150(发射器151)之间的位置关系,例举了图14B和14C的两个例子。首先,在图14B示出的例子中,在外壳110中的电场增强部件160B位于发射器151的下方的前面。这就是说,是这样来装配的,让在电场增强部件160B中的上面的腿状部分的表面靠近发射器151,而在接收装置200侧(未示出)上,则让下面的腿状部分的表面位于耦合器250附近。
在下面的图14C中,在外壳110中,电场增强部件160B差不多就在发射器151的下面。在此情况下,在接收装置200侧(未示出)上,电场增强部件160B位于发射器151和耦合器250(发射器251)之间。例如,根据发明人对图14B和14C的结构的比较确认,图14C的结构具有较高的通信质量。
[第三修改实例]
下面,将参照图15A和15B来说明本发明实施例的第三修改实例。图15A中所示的电场增强部件160C是根据图4A所示的电场增强部件160的第三修改实例的应用。此外,图15B的电场增强部件160D是根据作为图11A和11B所示的第一修改实例的电场增强部件160A的第三修改实例的应用。
在上述的第一实施例以及第一和第二修改实例中,就电场增强部件而言,对构成C-型的两个腿状部分(即第一腿状部分161和第一腿状部分162)设置了相同的长度。另侧面,在第三修改实例中,例如,如图15A和15B所示,将第一腿状部分161和第二腿状部分162设置为彼此不同的长度。
进而,在此情况下,应当根据半波长来设置各个侧面的长度的总和L1+L2+L3,在此,所述的各个侧面是指在第一腿状部分161和第二腿状部分162相对的两个侧面以及连接这两个侧面的那个侧面。此外,如图4A和4B以及图13A和13B所示,可以将图15A和15B所示的电场增强部件160C,160D沿着虚线F弯曲成小于90度或基本上是90度的形状。
此外,在第三修改实例中,可以考虑以下两种装配方式:一种是将具有较长腿状部分的一侧放在更靠近发射器151的位置上,而将具有较短腿状部分的一侧放在更靠近接收装置200的耦合器250的位置上;另一种装配方式则与此相反。在相反的装配方式的情况下,具有较短腿状部分的一侧放在更靠近发射器151的位置上,具有较长腿状部分的一侧放在更靠近接收装置200的耦合器250的位置上。就此而言,可以根据实际预计的各种情况来选择装配方式。例如,如果主要侧重于通信质量,就要进行实际的测试,并选择能得到更好的通信质量的装配方式。另外,也可以考虑的是,根据在外壳110中的电场增强部件的实际的装配部件的形状,来选择更为合适的装配方式。
应当说明的是,例如,可以使用金属铸造板来生成实施例和修改实例中的电场增强部件,也可以使用带状的铜、铝或类似的材料来生成电场增强部件。
此外,在将本发明的第一实施例的电场增强部件160制成环形的情况下,例如,也可以考虑用线性金属材料来生成环形的结构。
此外,在上面的说明中,电场增强部件的形状包括基本上形成C-型的线型侧面。然而,可以考虑整体形成U-型的外形,这样,连接部分就成为弯曲的侧面。
此外,本发明的实施例示出了用于执行本发明的例子,如同在本发明的实施例中清楚表明的那样,在本发明的实施例中的款项和在附后的权利要求中用于详细说明本发明的款项分别具有对应关系。同样地,在附后的权利要求中用于详细说明本发明的款项和在本发明的实施例中的、被认为是相同的款项也分别具有对应关系。应当说明的是,本发明并不限于这些实施例,只要不偏离本发明的范围,就可对这些实施例进行各种修改。
本申请包含与在日本优先权专利申请书JP 2009-297767中所揭示的主题内容相关的主题内容,该专利申请书于2009年12月28日存档于日本专利局中,现将其全部内容合并于此,以供参考。
Claims (10)
1.一种电子设备,包括:
电场增强部件,作为板状金属件安装在外壳中的与耦合器的规定位置相适应而设置的预定位置上,用于在位于预定的可通信距离内的通信目的地耦合器和在外壳中的其自身之间产生电场耦合,该电场增强部件具有其中两个腿状部分和连接部分整体形成的外形,其中两个腿状部分具有彼此分开的位置关系并且连接部分连接腿状部分的各自的末端,并且该电场增强部件的构成所述外形的内部的侧面部分的长度基于与由所述电场耦合产生的电场频率相适应的波长的一半来设置。
2.根据权利要求1所述的电子设备,其中,所述电场增强部件设置成与外壳内的介电材料相接触或接近,并且构成所述外壳的内部的侧面部分的长度根据所述介电材料的介电常数基于缩短的波长的一半来设置。
3.根据权利要求1所述的电子设备,其中,所述电场增强部件具有沿板状平展表面的方向的外形,并且由一个腿状部分构成的表面部分和由另一个腿状部分构成的表面部分在与作为弯曲位置的连接部分相应的部分采用沿着两个腿状部分的方向形成预定角度。
4.根据权利要求3所述的电子设备,其中,电场增强部件中由一个腿状部分构成的表面部分接近外壳中的耦合器的规定位置,并且电场增强部件中由另一个腿状部分构成的表面部分位于比外壳中的耦合器的规定位置更接近通信目的地耦合器。
5.根据权利要求3所述的电子设备,其中,所述电场增强部件沿着所述外形形成环形。
6.根据权利要求1所述的电子设备,其中,所述电场增强部件构成为使得板状金属件的厚度部分可以具有外部形状。
7.根据权利要求6所述的电子设备,其中,所述电场增强部件安装在外壳中耦合器的规定位置和通信目的地耦合器之间的位置上。
8.根据权利要求1所述的电子设备,其中,所述电场增强部件具有长度彼此不同的两个腿状部分。
9.根据权利要求1所述的电子设备,还包括:
通信装置安装和拆除部件,作为其上可以安装和拆除包括所述耦合器的通信装置的部件,其形成为使得如果适当地加载该通信装置,所述耦合器可被定为在所述外壳内的规定位置中。
10.一种通信装置,用于在位于预定的可通信距离内的通信目的地耦合器和该通信装置自身之间产生电场耦合,该通信装置包括:
安装在外壳中预定位置上的耦合器;
电场增强部件,为平板状金属,具有其中两个腿状部分和连接部分整体形成的外形,所述两个腿状部分具有彼此分开的位置关系并且所述连接部分连接腿状部分各自的末端,并且该电场增强部件的构成所述外形的内部的侧面部分的长度基于与由所述电场耦合产生的电场频率相适应的波长的一半来设置。
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PB01 | Publication | ||
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C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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