JP2007251570A - Electronic equipment, electronic equipment system, and transmission method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、近距離にて単一指向性かつ広帯域性を有し、遠距離にて狭帯域性を有する２周波の共振型アンテナ動作をする非対称平面アンテナを備えた電子機器、電子機器システム及び通信方法に関する。詳しくは、所定の比帯域幅を有し、かつ、広帯域性を有する第１のアンテナを１以上設けた電子機器と、所定の比帯域幅を有し、かつ、広帯域性を有する第２のアンテナを１以上設けたホルダー（充電器）間で、第１及び第２のアンテナを近接対向させて当該電子機器及びホルダー間で無線通信処理して、電子機器及びホルダー間でアンテナを１対１に近接係合できるようにすると共に、電子機器及びホルダー間でリアルタイムに、大量の広帯域情報を送受信できるようにしたものである。 The present invention relates to an electronic device, an electronic device system, and an electronic device having an asymmetric planar antenna that operates as a two-frequency resonant antenna that has a unidirectional and broadband characteristic at a short distance and a narrow band characteristic at a long distance. It relates to a communication method. Specifically, an electronic apparatus having one or more first antennas having a predetermined specific bandwidth and having a wide bandwidth, and a second antenna having a predetermined specific bandwidth and having a wide bandwidth The wireless communication processing is performed between the electronic device and the holder with the first and second antennas in close proximity to each other between the holders (chargers) provided with one or more, and the antennas are one-to-one between the electronic devices and the holder. In addition to enabling close engagement, a large amount of broadband information can be transmitted and received between the electronic device and the holder in real time.
従来から、アンテナは携帯性を必要とする電子機器や、通信ケーブルを配線し難い宅内、構内及びビルといった遠隔間の通信機器等に使用される場合が多い。また、デザイン性を向上させるために筐体の内部にアンテナを配置することも行なわれてきた。大量の広帯域情報を送受信できる広帯域のアンテナとしては一般的に自己相似アンテナや自己補対アンテナが知られている。 Conventionally, antennas are often used for electronic devices that require portability, remote communication devices such as homes, premises, and buildings where it is difficult to route communication cables. In order to improve the design, an antenna has been arranged inside the housing. Self-similar antennas and self-complementary antennas are generally known as wide-band antennas that can transmit and receive a large amount of wide-band information.
一般に、平面パッチアンテナは、誘電体多層基板上に、接地層（ＧＮＤ層）をアンテナ背面に持つので、狭帯域性を有するようになる。従って、大量の広帯域情報を送受信できる広帯域性を確保するためには、ＧＮＤ層をアンテナ背面に持たない構造が一般的に採られる。 Generally, a planar patch antenna has a narrow band property because it has a ground layer (GND layer) on a dielectric multilayer substrate on the back side of the antenna. Therefore, in order to secure a wide band property capable of transmitting and receiving a large amount of wide band information, a structure in which the GND layer is not provided on the back surface of the antenna is generally adopted.
次に、一般的な多層基板上に構成される平面アンテナを示す。この平面アンテナは長方形で左右が対称である。しかし、アンテナパターンが広帯域性を有していない。図３３は、従来例に係る長方形パッチアンテナ１０”の構成例を示す上面図である。図３３に示す長方形パッチアンテナ１０”は、図示しない接地層（以下ＧＮＤ層という）及び絶縁体７が積層された多層基板８上に長方形状のアンテナパターン６を有して構成される。長方形パッチアンテナ１０”は、アンテナパターン６の下層に絶縁層を介してＧＮＤ層を有しているので、狭帯域性を示すものである。アンテナパターン６は、使用周波数の波長をλとしたとき、長手方向の長さがλ／２を有している。給電パターン１の中心を基準にして左右λ／４に区分したとき、左側のλ／４の形状と、右側のλ／４の形状とが同じになるものである。
Next, a planar antenna configured on a general multilayer substrate is shown. This planar antenna is rectangular and symmetrical left and right. However, the antenna pattern does not have broadband characteristics. FIG. 33 is a top view showing a configuration example of a
この種の長方形パッチアンテナ１０”に関連して、特許文献１には、超広帯域通信用のアンテナが開示されている。このアンテナによれば、基板上にパッチ及びグランド領域を備えて構成される。パッチは基板よりも小さく形成され、フィーダを介して電流が供給されると、励起してネルギーを放射するようになされる。グランド領域は、基板の表面のパッチ以外を領域を除去して広帯域性を有するようになされている。このようにアンテナを構成すると、超広帯域通信周波数帯域で、しかも、小型化、軽量化、高性能化及び安価化が可能なフラットパッチアンテナを提供できるというものである。
In relation to this type of
また、長方形パッチアンテナ１０”を実装した電子機器に関連して、特許文献１には、電子機器が開示されている。この電子機器によれば、本体ケース（筐体）を有し、この本体ケースには機器構成ユニットを有するマザーボードが配置される。更に、他の機器構成ユニットを構成するドーターボードが備えられ、各々の機器構成ユニットには広帯域通信チップが設けられる。また、本体ケースの内部を電波吸収体で覆い、機器構成ユニット間で通信ノイズとなる電磁波を吸収するようになされる。このように電子機器を構成すると、設計余裕度を向上できると共に、機器構成ユニット間で高速データ伝送できるというものである。
Further, in relation to an electronic device in which the
ところで、従来例に係る電子機器システムによれば、大量の広帯域情報を送受信できる広帯域性を有するアンテナを用いて２つの電子機器間で信号処理をする場合に、アンテナを近接させ、近傍にて無線通信する方法が考えられるが、以下のような問題がある。 By the way, according to the electronic device system according to the conventional example, when signal processing is performed between two electronic devices using a wideband antenna capable of transmitting and receiving a large amount of wideband information, the antennas are brought close to each other and wirelessly connected in the vicinity. Although a communication method can be considered, there are the following problems.
ｉ．特許文献１に見られるようなフラットパッチアンテナによれば、給電線の間に整合回路が配置されている。従って、このようなアンテナ構造であると、整合回路を構成する面積が必要となるので、アンテナ配線を複雑化するおそれがある。
i. According to the flat patch antenna as found in
ｉｉ．更に、ＧＮＤ層をアンテナ背面に持たない構造なので、電子機器の筐体側面にアンテナを配置する場合に、その設置工夫が必要となり、筐体構造の設計スキルが必要となる。 ii. Further, since the structure does not have a GND layer on the back side of the antenna, when the antenna is arranged on the side surface of the casing of the electronic device, it is necessary to devise the installation, and the design skill of the casing structure is required.
ｉｉｉ．電子機器における使用周波数（データの伝送速度）が高くなり、無線通信で取り扱われる情報量が多くなると、例えば、映像の連続性を考慮したとき、それを短時間でリアルタイムに伝送しなくてはならない。従って、無線通信時、情報を多量に伝送するためには、アンテナが広帯域性を有すると共に単一指向性を有して電子機器間で、マルチメディアの伝送を行えるようにしなくてはならない。 iii. When the frequency (data transmission speed) in electronic devices increases and the amount of information handled by wireless communication increases, for example, when video continuity is considered, it must be transmitted in real time in a short time . Therefore, in order to transmit a large amount of information at the time of wireless communication, the antenna must have a broadband property and a unidirectional property so that multimedia transmission can be performed between electronic devices.
そこで、この発明はこのような従来の課題を解決するものであって、平面アンテナの構造を工夫して、２つの筐体間でアンテナを１対１に近接係合できるようにすると共に、２つの筐体間でリアルタイムに大量の広帯域情報を送受信できるようにした電子機器、電子機器システム及び通信方法を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention solves such a conventional problem, and devise the structure of the planar antenna so that the antenna can be closely engaged in a one-to-one relationship between two housings. An object of the present invention is to provide an electronic device, an electronic device system, and a communication method capable of transmitting and receiving a large amount of broadband information between two housings in real time.
上述した課題は、所定の比帯域幅を有し、かつ、広帯域性を有する第１のアンテナを１以上設けた第１の筐体と、所定の比帯域幅を有し、かつ、広帯域性を有する第２のアンテナを１以上設けた第２の筐体とを備え、第１及び第２のアンテナを近接対向させて第１及び第２の筐体間で無線通信処理をすることを特徴とする請求項１に係る電子機器によって解決される。
The above-described problems include a first housing provided with one or more first antennas having a predetermined specific bandwidth and a wide bandwidth, a predetermined specific bandwidth, and a wide bandwidth. And a second housing having one or more second antennas, and wireless communication processing is performed between the first and second housings with the first and second antennas in close proximity to each other. This is solved by the electronic device according to
請求項１に係る電子機器によれば、第１及び第２の筐体間で２つのアンテナを１対１に近接係合することができ、第１及び第２の筐体間でリアルタイムに、大量の広帯域情報を送受信できるようになる。 According to the electronic device of the first aspect, the two antennas can be closely engaged in a one-to-one relationship between the first and second housings, and in real time between the first and second housings, A large amount of broadband information can be transmitted and received.
請求項１０に記載の電子機器システムは、所定の比帯域幅を有し、かつ、広帯域性を有する第１のアンテナを設けた第１の電子機器と、所定の比帯域幅を有し、かつ、広帯域性を有する第２のアンテナを設けた第２の電子機器とを備え、第１及び第２のアンテナを近接対向させて第１及び第２の電子機器間で無線通信処理をすることを特徴とするものである。
The electronic device system according to
請求項１０に係る電子機器によれば、本発明に係る電子機器が応用され、第１及び第２のアンテナを近接対向させて第１及び第２の電子機器間で無線通信処理をするようになされる。従って、第１及び第２の電子機器間で２つのアンテナを１対１に近接係合することができ、第１及び第２の電子機器間でリアルタイムに、大量の広帯域情報を送受信できるようになる。 According to the electronic device of the tenth aspect, the electronic device according to the present invention is applied so that the first and second antennas are placed close to each other to perform wireless communication processing between the first and second electronic devices. Made. Therefore, the two antennas can be closely engaged in a one-to-one relationship between the first and second electronic devices, and a large amount of broadband information can be transmitted and received between the first and second electronic devices in real time. Become.
請求項１６に係る通信方法は、所定の比帯域幅を有し、かつ、広帯域性を有する第１のアンテナを設けた第１の電子機器と、所定の比帯域幅を有し、かつ、広帯域性を有する第２のアンテナを設けた第２の電子機器とを近接対向させて第１及び第２の電子機器間で無線通信処理をすることを特徴とするものである。 A communication method according to a sixteenth aspect includes a first electronic device provided with a first antenna having a predetermined specific bandwidth and a wide bandwidth, a predetermined specific bandwidth, and a wide bandwidth. A wireless communication process is performed between the first and second electronic devices by making the second electronic device provided with a second antenna having a close proximity and facing each other.
請求項１６に係る通信方法によれば、第１及び第２の電子機器間で２つのアンテナを１対１に近接係合することができ、第１及び第２の電子機器間でリアルタイムに、大量の広帯域情報を送受信できるようになる。 According to the communication method of the sixteenth aspect, the two antennas can be closely engaged in a one-to-one relationship between the first and second electronic devices, and in real time between the first and second electronic devices, A large amount of broadband information can be transmitted and received.
請求項１に係る電子機器によれば、所定の比帯域幅を有し、かつ、広帯域性を有する第１のアンテナを１以上設けた第１の筐体と、所定の比帯域幅を有し、かつ、広帯域性を有する第２のアンテナを１以上設けた第２の筐体間で、第１及び第２のアンテナを近接対向させて当該第１及び第２の筐体間で無線通信処理をするようになされる。 According to the electronic device of the first aspect, the first casing having one or more first antennas having a predetermined specific bandwidth and having a wide bandwidth and the predetermined specific bandwidth. In addition, wireless communication processing is performed between the first housing and the second housing with the first and second antennas facing each other between the second housings provided with one or more second antennas having broadband characteristics. It is made to do.
この構成によって、第１及び第２の筐体間で２つのアンテナを１対１に近接係合することができ、第１及び第２の筐体間でリアルタイムに、大量の広帯域情報を送受信できるようになる。これにより、携帯電子機器等の第１の筐体をホルダー又は充電器等の第２の筐体に保持し、又は、それを充電している状態でホルダー又は充電器側から携帯電子機器側へ、又は、携帯電子機器側からホルダー又は充電器側へ、大量の広帯域情報を送信できるようになる。 With this configuration, two antennas can be closely engaged in a one-to-one relationship between the first and second housings, and a large amount of broadband information can be transmitted and received between the first and second housings in real time. It becomes like this. As a result, the first housing such as the portable electronic device is held in the second housing such as the holder or the charger, or the holder or charger side is charged to the portable electronic device side while charging it. Alternatively, a large amount of broadband information can be transmitted from the portable electronic device side to the holder or the charger side.
請求項１０に係る電子機器システム及び請求項１６に係る通信方法によれば、請求項１に係る電子機器が応用され、第１及び第２のアンテナを近接対向させて第１及び第２の電子機器間で無線通信処理をするようになされる。
According to the electronic device system according to
この構成によって、第１及び第２の電子機器間で２つのアンテナを１対１に近接係合することができ、第１及び第２の電子機器間でリアルタイムに、大量の広帯域情報を送受信できるようになる。これにより、携帯通信装置等の第１の電子機器を他の携帯通信装置等の第２の電子機器とを重ね合わせた状態、あるいは、極接近させた状態で、一方の携帯通信装置側から他方の携帯通信装置側へ、又は、他方の携帯通信装置から一方の携帯通信装置側へ、大量の広帯域情報を送信できるようになる。しかも、複数の電子機器を同期させた動作を行なわせることができる。 With this configuration, two antennas can be closely engaged in a one-to-one relationship between the first and second electronic devices, and a large amount of broadband information can be transmitted and received between the first and second electronic devices in real time. It becomes like this. As a result, the first electronic device such as the mobile communication device is overlapped with the second electronic device such as another mobile communication device, or in the state of being in close proximity with each other from the one mobile communication device side to the other. A large amount of broadband information can be transmitted to the mobile communication device side or from the other mobile communication device to the one mobile communication device side. In addition, an operation in which a plurality of electronic devices are synchronized can be performed.
続いて、この発明に係る電子機器、電子機器システム及び通信方法の一実施の形態について、図面を参照しながら説明をする。 Subsequently, an embodiment of an electronic device, an electronic device system, and a communication method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、第１の実施例としての電子機器１００の構成例を示す斜視図である。図１に示す電子機器１００は、第１の筐体の一例となるデジタルカメラ１０１及び第２の筐体の一例となるホルダー１０２を有して構成される。デジタルカメラ１０１は、本体ケース１２を有しており、携帯電子機器を構成する。本体ケース１２には、所定の比帯域幅を有し、かつ、広帯域性を有する１以上の第１のアンテナが設けられる。この実施例で広帯域性とは比帯域幅１１％以上を指すものとする。例えば、デジタルカメラ１０１の底面には第１のアンテナを構成する、アンテナ１０ａ，１０ｃ，１０ｅが配置され、その左右の側面にはアンテナ１０ｇ，１０ｈが配置され、その天板面にはアンテナ１０ｉが配置される。
FIG. 1 is a perspective view illustrating a configuration example of an
ホルダー１０２は、デジタルカメラ１０１を保持するものであり、本体ケース１５を有している。本体ケース１５には、１１％以上の比帯域幅を有し、かつ、広帯域性を有する第２のアンテナを１以上設けられる。例えば、ホルダー１０２の上面にはアンテナ１０ｂ，１０ｄ，１０ｆが配置される。この例では、第１及び第２のアンテナを近接対向させてデジタルカメラ１０１及びホルダー１０２間で無線通信処理をするようになされる。上述のアンテナ１０ａ〜１０ｉには、図２〜図１４で説明する非対称平面アンテナが使用される。
The holder 102 holds the
この例でデジタルカメラ１０１をホルダー１０２にセットしたとき、アンテナ１０ａ，１０ｂが対向され、アンテナ１０ｃ，１０ｄが対向され、アンテナ１０ｅ，１０ｆが対向される。このように構成すると、それぞれのアンテナ１０ａ，１０ｂや、アンテナ１０ｃ，１０ｄ、アンテナ１０ｅ，１０ｆ等を１対１で結ぶことにより、その繋がりを複数回介してデジタルカメラ１０１及びホルダー１０２間で、リアルタイムに広帯域の情報を伝送することができる。
In this example, when the
アンテナ１０ｇ及び１０ｈは、他のデジタルカメラ１０１と広帯域無線通信又は狭帯域無線通信を実行する際に使用される。例えば、複数のデジタルカメラ１０１が保持可能な図示しない長手のホルダーにセットしたとき、隣同士のデジタルカメラ１０１のアンテナ１０ｇと、アンテナ１０ｈを近接対向させると、広帯域情報を無線通信できるようになる。また、その狭帯域性を利用してＧＵＩ（Graphical User Interface）インターフェースの表示制御信号等を転送できるようになる。このように、ホルダー１０２を広帯域情報や狭帯域情報等のインターフェースとして使用できるようになる。
The
図２は、非対称平面アンテナ１０の構造例を示す上面図である。図２に示す非対称平面アンテナ１０はマイクロストリップ構造を基本とする平面アンテナであり、アンテナパターン３の背面にＧＮＤ層を持ち、更に、広帯域性を有しているので電子機器の筐体構造設計の簡略化に寄与できるものである。非対称平面アンテナ１０は、デジタルカメラ１０１やホルダー１０２等に実装される、アンテナ１０ａ〜１０ｉを構成し、近距離にて単一指向性かつ広帯域性を有し、遠距離にて狭帯域性を有する２周波の共振型アンテナ動作をするものである。非対称平面アンテナ１０は、筐体間近接通信向けのアンテナ、例えば、数十ＧＨｚ単位の使用周波数で動作する信号処理ユニットを備えた電子機器に適用して好適である。
FIG. 2 is a top view showing a structural example of the asymmetric
非対称平面アンテナ１０は、従来例で示した平面アンテナの帯域特性を改善したものであり、絶縁性の基板４（又は絶縁層）上に設けられた導電性の給電パターン１と、給電パターン１から延在した導電性のアンテナパターン３とを備え、アンテナパターン３は、給電パターン１を基準にして非対称な形状を有してなる。
The asymmetric
アンテナパターン３は、非対称な形状の一例となる逆さ山字形状を有している。この逆さ山字形状は、本発明者が見出した形状であって、近距離にて単一指向性かつ広帯域性を有し、遠距離にて狭帯域性を有する等の機能項目を満足した形状である。アンテナパターン３は、その逆さ山字形状の中に階段形状部分を有しており、給電パターン１を中心線にして折り畳むと重なる部分が生ずる。ここに、非対称とは、給電線を中心線として両側の付加された長方形部分は左右で異なる面積になっている。つまり、非対称平面アンテナ１０で、給電点が非対称なアンテナパターン３の中心線からずれた位置にある。
The
非対称平面アンテナ１０は非対称なアンテナパターン３内に誘電体材質できまる波長と同程度の長さの辺を持つ。換言すると、非対称平面アンテナ１０は非対称なアンテナパターン３内に給電パターン１を基準にしてその左右がλ／２波長でその約２倍程度である辺を持つ。例えば、アンテナパターン３は、使用周波数の波長をλとしたとき、アンテナパターン３の長さａがλ／２を有している。ａは給電パターン１と直交するアンテナパターン３の長手方向の長さである。アンテナパターン３の短手方向の長さはｂ（ａ＞ｂ）である。給電パターン１の中心を基準にして左右λ／４に区分したとき、左側のλ／４の階段形状と、右側のλ／４の階段形状とが異なるものである。但し、左右の約λ／４には本アンテナの使用周波数が広帯域であるので、使用周波数ｆ＝ｃ／λには、帯域内のいずれかの波長を左右の約λ／４に選ぶようにする。つまり、長さλが広帯域なので複数の選択肢が存在する。
The asymmetric
この例で、基板４のほぼ中央下方から上方には導電性の給電パターン１が設けられる。また、給電パターン１から上方に延在して導電性のアンテナパターン３が設けられ、給電パターン１を介して電流が供給されると、励起してエネルギー（電波）を放射するようになされる。給電パターン１とアンテナパターン３とを結ぶ部分がアンテナ整合パターン２となされている。アンテナパターン３は、給電パターン１を基準にして左右非対称な形状を有している。給電パターン１、アンテナ整合パターン２及びアンテナパターン３は金、銀、銅、黄銅、青銅、白銅等の金属箔又は金属板、これらの金属層から構成される。
In this example, a conductive
この例で、給電パターン１からアンテナパターン３へ至る部位が所定形状のアンテナ整合パターン２とされている。例えば、アンテナパターン３から延在する給電パターン部分が広くなり、その広くなった部分の一端側が給電点になっている。つまり、非対称平面アンテナ１０は給電部分の形状が給電線よりも広い線幅になる。このように構成すると、整合回路を介在することなく、直接、半導体集積回路装置（以下でＬＳＩという）からの配線を給電パターン１に接続して、ＬＳＩからの信号を給電パターン１に給電することができる。ここでいう整合回路とは、配線インピーダンスとアンテナパターン３とを整合させる回路をいう。
In this example, a portion from the
本発明では、非対称平面アンテナ１０とＬＳＩとの間に整合回路を挟む必要がなくなるので、アンテナパターン３とＬＳＩ装置等との間の接続に整合回路を必要とせず非対称平面アンテナ１０とＬＳＩ装置等とを直接配線することができる。しかも、非対称平面アンテナ１０とＬＳＩとの間の配線長を可能な限り短くすることができる。なお、アンテナパターン３の下地層は、多層基板又は誘電体を金属層で挟んだ積層構造素子が使用される。多層基板には、通常の電子機器で使用されるものが使用できる。図２に示した基板４には、例えば、接地層を持つガラスエポキシやテフロン（登録商標）やセラミックス等を基材にする一般的な多層基板が使用される。
In the present invention, since it is not necessary to sandwich a matching circuit between the asymmetric
図３は、非対称平面アンテナ１０に係るアンテナパターン３の積層例を示す断面図である。図３に示す非対称平面アンテナ１０は、二層基板４上にアンテナパターン３を積層されて構成されるものである。二層基板４は、絶縁層（誘電体層）２０２、接地層（以下ＧＮＤ層という）２０３及び絶縁層２０４で構成される。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of the lamination of the
この例で、アンテナパターン３の下層には絶縁層２０２が設けられ、当該絶縁層２０２の下層には、更に大面積のＧＮＤ層２０３が設けられる。アンテナパターン３の直接の下層には、金属層からなるＧＮＤ層２０３を備えている。ＧＮＤ層２０３の面積は、アンテナパターン３よりも十分大きいものである。これは、非対称平面アンテナ１０が単一指向性を示すようにするためである。これにより、多層基板４に平行なアンテナパターン３が存在する面上の電子部品や機械部品等の機構部品をその特性に影響を与えない範囲で高密度に実装できるようになる。
In this example, an insulating
このときも、大きな面積のＧＮＤ層２０３が、それらの機構部品の安定及び安全動作に有意義に働く（役立つ）ようになる。ＧＮＤ層２０３には、アンテナパターン３と同様な金属の他に不純物を含んだ半導体ＧａＡｓや多結晶シリコン等も使用される。これにより、アンテナパターン３と、その直下の金属層のＧＮＤ層２０３とで絶縁層２０２（誘電体層）を挟んだ構成となる。この大きなＧＮＤ層２０３は、ＬＳＩのＧＮＤ層と共用化でき、ＬＳＩの安定動作にも機能するようになる。ＧＮＤ層２０３の下層には絶縁層２０４が設けられることで、アンテナパターン３の直接の下層に誘電体層を持つようになる。
At this time as well, the
なお、絶縁層２０２上にはアンテナパターン３の他に配線層が設けられる。このアンテナパターン３から延在する配線層は、信号バスやコネクタ等と置き換えることができるので、電子機器の構成を簡素化できる特徴を有する。また、図中、最上層の絶縁層２０１は、レジスト層やシルク層等が使用され、この他に空気（誘電率＝１）が代用できる。つまり、図３において、アンテナパターン３（金属層）と絶縁層（誘電体層）２０１とを入れ替え、絶縁層（誘電体層）２０２とＧＮＤ層２０３とを各々入れ替えた構成にすることも可能である。また、アンテナパターン３アンテナパターン３を立体形状に発展させることも可能である。このように、多層基板４の最も外側の配線層をアンテナパターン３にして、その次の配線層をＧＮＤ層２０３にした多層基板４のアンテナパターン３を誘電体層で保護するような構造を提供できる。
In addition to the
図４は、他の非対称平面アンテナ１０ｃに係るアンテナパターン３の積層例を示す断面図である。図４に示す他の非対称平面アンテナ１０は、多層基板上にアンテナパターン３を積層されて構成されるものである。多層基板４’は、通常の電子機器に用いられ、絶縁層（誘電体層）２０２、ＧＮＤ層２０３、絶縁層２０４、配線層２０５及び絶縁層２０６・・・その他の層で構成される。その他の層には、通常の電子機器において用いられる多層基板の材料が用いられる。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a stack of
非対称平面アンテナ１０ｃは、そのアンテナパターン３の裏側に絶縁層２０２を有し、その下層に大きな面積のＧＮＤ層２０３を有している。これにより、非対称平面アンテナ１０は指向性を保持できるようになる。この例では、ＧＮＤ層２０３の下層に絶縁層２０４が設けられ、更に、絶縁層２０４の下層に配線層２０５を設けた多層構造を有している。配線層２０５は、図示しないＬＳＩ装置のピン又はその接続用の電極から引き出される。
The asymmetric
非対称平面アンテナ１０ではアンテナパターン３と配線層とが同一平面内に設けられるのに対して、非対称平面アンテナ１０ｃではアンテナパターン３と配線層２０５とが異平面に設けられる点で構造が異なっている。なお、図４に示す絶縁層２０１は、図３に示した絶縁層２０１と同様にしてレジスト層やシルク層又は空気である。
In the asymmetric
以下で、図３に示した二層基板４上のアンテナパターン３や、図４に示した多層基板４’上のアンテナパターン３に着目して非対称平面アンテナ１０，１０ｃについて説明をする。
Hereinafter, the asymmetric
図５は、本発明の非対称平面アンテナ１０や１０ｃ等に対する比較例としての非対称平面アンテナ１０’の構成例を示す上面図である。図５に示す非対称平面アンテナ１０’は、図３３に示した従来方式の対称な長方形パッチアンテナ１０”に対し、共振周波数を変化させる成分を追加して製作したものである。非対称平面アンテナ１０’は、例えば、帯域特性を改善するために、図３３に示した長方形パッチアンテナ１０”の形状、すなわち、その長方形の形状の片側に長方形の短辺よりも短い辺を長辺とする、ある面積を持つ長方形形状を付加して、左右のパターンの面積を異ならせた構造である。
FIG. 5 is a top view showing a configuration example of an asymmetric planar antenna 10 'as a comparative example with respect to the asymmetric
アンテナパターン３’は、使用周波数の波長をλとしたとき、長手方向の長さが約λ／２を有している。給電パターン１の中心を基準にして左右λ／４に区分したとき、左側のλ／４の形状と、右側のλ／４の形状とが異なるものである。右側のλ／４の形状から右に突出している部分は共振周波数を変化させる成分である。このようにアンテナパターンを非対称するには、パターンを減らす方法に限ることはなくパターンを付け加える方法であってもよい。但し、左右の約λ／４には本アンテナの使用周波数が広帯域であるので、使用周波数ｆ＝ｃ／λには、帯域内のいずれかの波長を左右の約λ／４に選ぶようにする。
The
長方形パッチアンテナ１０”は、その短辺の端から２つの電磁波を放射するので、２つの放射器を有すると考えられる。これを反射特性で考えると、２つの共振周波数を持つと考えることができる。
Since the
この比較例では、非対称平面アンテナ１０’のアンテナパターン３’の短辺右端部の上下が欠けている。このように、アンテナパターン３’の左右の形状を変化させると、従来方式の長方形パッチアンテナ１０”の２つの共振周波数（共振点）を例えば、低い周波数帯域に移動できるようになる。つまり、１つの共振周波数で電磁波を放射できる帯域を２つ重ね合わせることにより、電磁波を放射できる帯域が拡大可能となる。
In this comparative example, the upper and lower sides of the right end portion of the short side of the
このようなアンテナパターン３’と給電パターン１との整合条件を保ちながら、共振周波数を変化させる方法には、インダクタンス成分Ｌとキャパシタ成分Ｃと抵抗成分Ｒとを何らかの方法でアンテナパターン３’に加えるか、又は、アンテナパターン３’からこれらの成分を減らすことで対処できることがわかった。これから数ＧＨｚ帯を例にして本発明の非対称平面アンテナの特性を説明するが、本発明の非対称平面アンテナの動作周波数は、説明に用いた帯域に限定されるものではなく、当該アンテナは、マイクロ波帯やミリ波帯等の様々な周波数帯において用いることができる。このように、ある多角形の形状を付加することでも、高効率かつ広帯域を有する非対称平面アンテナ１０’を作成できるようになる。
As a method for changing the resonance frequency while maintaining the matching condition between the
なお、非対称平面アンテナ１０’は対称な平面長方形パターンの短辺片側に短辺よりも短い長さを長辺とする長方形パターンを付加する場合について説明したが、これに限られることはなく、平面長方形パターンの短辺よりも長い辺を長辺とする長方形パターンを付加するようにしてもよい。
The asymmetric
図６は、長方形パッチアンテナ１０”及び非対称平面アンテナ１０’に係る反射特性の比較例を示す図である。図６に示す縦軸は、長方形パッチアンテナ１０”や非対称平面アンテナ１０’等の反射特性Ｓ１１［ｄＢ］である。横軸は、これらのアンテナの使用周波数［ＧＨｚ］である。一点鎖線は、従来方式の長方形パッチアンテナ１０”の反射特性Ｉであり、波線は、比較例としての非対称平面アンテナ１０’の反射特性IIである。この非対称平面アンテナ１０’の反射特性IIは、図３３に示した従来方式の長方形パッチアンテナ１０”の帯域ＡをＢに改良したものである。
6 is a diagram showing a comparative example of the reflection characteristics of the
図中、従来方式の長方形パッチアンテナ１０”の共振周波数は４．５ＧＨｚと、５．３ＧＨｚとを有している。比較例としての非対称平面アンテナ１０’の共振周波数は４．４ＧＨｚと、５．０ＧＨｚを有している。この例では、搬送周波数を６０ＧＨｚ以上とし、情報伝送時に全帯域を使用しようとした場合、比帯域幅が１１％以上となる場合を”広帯域性を有したアンテナ”と定義している。ここに比帯域幅とは、搬送波（キャリヤ）の使用周波数をｆｃとし、帯域幅をｆｂとしたとき、（ｆｂ／ｆｃ）×１００［％］で与えられる。帯域幅ｆｂは、アンテナの反射特性曲線が例えば、Ｓ１１＝−５．００Ｅ＋００を切る上限周波数をｆｈとし、下限周波数をｆｌとしたとき、ｆｈ−ｆｌで与えられる。
In the figure, the resonance frequency of the
図中、白抜き矢印に示すように、長方形パッチアンテナ１０”の帯域Ａ（＝帯域幅ｆｂ）が非対称平面アンテナ１０’の帯域Ｂに広がっている。この例では、長方形パッチアンテナ１０”の帯域Ａは、４．７５−４．３＝０．４５ＧＨｚである。非対称平面アンテナ１０’の帯域Ｂは、５．２−４．２＝１．０ＧＨｚである。
In the figure, as indicated by the white arrow, the band A (= bandwidth fb) of the
このように、従来方式の長方形パッチアンテナ１０”に比べて、改良した非対称平面アンテナ１０’では共振点の移動を利用して、帯域Ａから帯域Ｂへ広げることができ、帯域Ｂは帯域Ａの２倍強に改善されている。つまり、長方形パッチアンテナ１０”の形状を変化させれば、共振周波数を変化させることができ、その共振周波数の変化により帯域Ａから帯域Ｂのように改善できることが見出された。そこで、本発明者はアンテナパターン３（図３３）の共振周波数を変化させる多くの解析を行なった。
Thus, compared with the
その解析によれば、図３３に示した従来方式の長方形パッチアンテナパターンが、実際には多数の共振点を有していることがわかった。従って、その多数の共振点をうまく利用することで、所望の帯域を持つ非対称平面アンテナ１０等を設計できることが明確になった。本発明の実施形態では、このことを利用して遠方界以外の動作状態において、アンテナ内に整合回路パターンを有し、かつ、比帯域幅１１％以上の広帯域を有し、アンテナ周辺に配置された電子部品や機械部品等による影響を受けない程度の単一の指向性を持つ、非対称平面アンテナ１０を設計するための条件を見出した。これにより、本発明の非対称平面アンテナ１０の実現に至ったものである。
According to the analysis, it was found that the rectangular patch antenna pattern of the conventional system shown in FIG. 33 actually has a large number of resonance points. Therefore, it has become clear that the asymmetric
図７は、長方形パッチアンテナ１０”及び非対称平面アンテナ１０に係る反射特性の比較例を示す図である。図７に示す縦軸は、従来方式の長方形パッチアンテナ１０”や本発明の非対称平面アンテナ１０等の反射特性Ｓ１１［ｄＢ］である。横軸は、これらのアンテナの使用周波数［ＧＨｚ］である。一点鎖線は、従来方式の長方形パッチアンテナ１０”の反射特性Ｉであり、波線は、本発明に係る非対称平面アンテナ１０の反射特性IIIである。この非対称平面アンテナ１０の反射特性IIIは、図３３に示した従来方式の長方形パッチアンテナ１０”及び図５に示した比較例としての非対称平面アンテナ１０’の帯域ＡやＢ等を帯域Ｃに改良したものである。非対称平面アンテナ１０は広帯域アンテナとして機能する。広帯域アンテナは、単一指向性を有し、かつ、広帯域性を有し、遠方界以外で動作する。
FIG. 7 is a diagram showing a comparative example of the reflection characteristics of the
図中、従来方式の長方形パッチアンテナ１０”の共振周波数は４．５ＧＨｚと、５．３ＧＨｚとを有している。本発明に係る非対称平面アンテナ１０の共振周波数は３．８ＧＨｚと、５．８ＧＨｚを有している。非対称平面アンテナ１０の反射特性IIIによれば、Ｓ１１＝−５．００Ｅ＋００を切る上限周波数ｆｈが６．０［ＧＨｚ］であり、下限周波数ｆｌが３．６［ＧＨｚ］であり、帯域Ｃ（＝帯域幅ｆｂ）は、２．４［ＧＨｚ］である。
In the figure, the resonance frequency of the
図７の白抜き矢印に示すように、図６に示した長方形パッチアンテナ１０”の帯域Ａが非対称平面アンテナ１０の帯域Ｃに改善されている。この例で、帯域Ｃは、図６に示した帯域Ｂの２．４倍に拡大され、帯域Ａにあっては５．３倍に拡大されていることがわかる。このように、従来方式の長方形パッチアンテナ１０”や比較例としての非対称平面アンテナ１０’に比べて、本発明の非対称平面アンテナ１０では共振点の移動を利用することにより、帯域幅ｆｂを帯域Ａから帯域Ｃへ広げることができた。このように、非対称平面アンテナ１０が広帯域性を有していることがわかる。
As shown by the white arrow in FIG. 7, the band A of the
図８〜図１０は、非対称平面アンテナ１０における非対称なアンテナパターン３の形成例（その１〜３）を示す工程図である。
FIGS. 8-10 is process drawing which shows the example of formation of the
この実施形態では、非対称なアンテナパターン３の設計（形成）方法を最適化することで、図７に示したような広帯域の反射特性を有し、かつ、より良い整合状態に改善された非対称平面アンテナ１０を形成できるようになる。
In this embodiment, by optimizing the design (formation) method of the
まず、図８Ａに示すような長手方向がλ／２を有する長方形パッチアンテナ１０”を２枚準備する。各々の長方形パッチアンテナ１０”は、絶縁性の基板４又は絶縁層上で給電パターン１及びアンテナパターン３”を有してＴ字形状をなしたものである。給電パターン１及びアンテナパターン３”は、絶縁基板上の銅箔をＴ字形状に残したものを使用した。もちろん、給電パターン１及びアンテナパターン３”は銅箔に限られることはなく、銅以外の金、銀、黄銅、青銅、白銅等の金属箔又は金属板、これらの金属層から形成されたものが使用できる。
First, two
次に、給電パターン１から延在するアンテナパターン３であって、図１に示したような給電パターン１を基準にして非対称な形状のアンテナパターン３を形成する。例えば、長方形パッチアンテナ１０”を短冊状のブロックに分けてその短冊の面積を変化させる。これは、共振周波数を変化させる成分の追加又は減少を行なうためであり、共振周波数を変化させつつ設計項目を満足するアンテナを探索するためである。
Next, the
例えば、長方形パッチアンテナ１０”の列方向をｍ＝１３行に分割して短冊状のブロックに区分する。その後、図８Ｂに示す短冊状のブロックを、その行方向でｎ＝８列に分割して格子状の小パッチに区分する。このｍ×ｎ＝１０４個の小パッチを左右非対称に抜いて行く方法により、共振周波数を移動するようにした（パターン探索方法）。
For example, the column direction of the
ここで小パッチの分割位置をｐｍｎ（ｍ＝１〜１３，ｎ＝１〜８）で示す。最初に図８Ｂに示すｍ×ｎ個の小パッチの中から、図中○印で示す位置ｐ１３〜ｐ１１３の小パッチを抜くと共に、位置ｐ８３〜ｐ８６及びｐ８８〜ｐ８１３の計２１個の小パッチを抜く。小パッチの抜き取りは、領域を確定してエッチング液により銅箔を溶融剥離するか又は刃物により銅箔を削り取る方法により行なう。 Here, the division position of the small patch is indicated by pmn (m = 1 to 13, n = 1 to 8). First, from the m × n small patches shown in FIG. 8B, the small patches at positions p13 to p113 indicated by ◯ in the figure are removed, and a total of 21 small patches at positions p83 to p86 and p88 to p813 are extracted. Unplug. The small patch is extracted by a method in which a region is determined and the copper foil is melted and peeled off with an etching solution, or the copper foil is cut off with a blade.
これにより、図９Ａに示すような中途段階の非対称アンテナパターンＡ１（３）が得られる。この非対称アンテナパターンＡ１（３）の反射特性を測定する。反射特性は、同じ位置の小パッチを抜いた非対称平面アンテナを対峙させ、一方の非対称平面アンテナに任意の使用周波数（例えば、３ＧＨｚ〜７ＧＨｚ）の搬送波を給電し、他方の非対称平面アンテナで受信利得を測定して共振周波数が移動することを検証する方法により行なう（図１１参照）。 As a result, an asymmetric antenna pattern A1 (3) at an intermediate stage as shown in FIG. 9A is obtained. The reflection characteristic of this asymmetric antenna pattern A1 (3) is measured. The reflection characteristics are such that an asymmetric planar antenna with a small patch at the same position is opposed to each other, a carrier wave of an arbitrary use frequency (for example, 3 GHz to 7 GHz) is fed to one asymmetric planar antenna, and a reception gain is obtained by the other asymmetric planar antenna. Is measured to verify that the resonance frequency moves (see FIG. 11).
更に、図９Ａに示す非対称アンテナパターンＡ１（３）の８３個の小パッチの中から、図中○印で示す位置ｐ４５，ｐ４６，ｐ５５，ｐ５６，ｐ６５，ｐ６６，ｐ７５，ｐ７６及びｐ７１０〜ｐ７１２の計１１個の小パッチの各々を上述の方法により抜き取る。これにより、図９Ｂに示す非対称アンテナパターンＡ２（３）が得られる。この非対称アンテナパターンＡ２（３）の反射特性を測定する。 Further, among 83 small patches of the asymmetric antenna pattern A1 (3) shown in FIG. 9A, positions p45, p46, p55, p56, p65, p66, p75, p76 and p710 to p712 indicated by ◯ in the figure. A total of 11 small patches are each extracted by the method described above. Thereby, the asymmetric antenna pattern A2 (3) shown in FIG. 9B is obtained. The reflection characteristic of this asymmetric antenna pattern A2 (3) is measured.
また、図９Ｂに示した非対称アンテナパターンＡ２（３）の７２個の小パッチの中から、図中○印で示す位置ｐ５４，ｐ５１０，ｐ６４，ｐ６１０及びｐ７４の計５個の小パッチを各々抜く。これにより、図１０Ａに示す非対称アンテナパターンＡ３（３）が得られる。この非対称アンテナパターンＡ３（３）の反射特性を測定する。 Further, from the 72 small patches of the asymmetric antenna pattern A2 (3) shown in FIG. 9B, a total of 5 small patches at positions p54, p510, p64, p610 and p74 indicated by ◯ in the figure are respectively removed. . Thereby, the asymmetric antenna pattern A3 (3) shown in FIG. 10A is obtained. The reflection characteristic of this asymmetric antenna pattern A3 (3) is measured.
更に、図１０Ａに示した非対称アンテナパターンの６７個の小パッチの中から、図中○印で示す位置ｐ６３，ｐ６１１，ｐ７３，ｐ７１１及びｐ７１２の計５個の小パッチの各々を上述の方法により抜き取る。これにより、図１０Ｂ、すなわち、図１に示したような非対称アンテナパターン３を有する非対称平面アンテナ１０が得られる。このように、平面上において非対称平面アンテナ１０を多形状にすることが可能となる。
Further, among the 67 small patches of the asymmetric antenna pattern shown in FIG. 10A, each of a total of 5 small patches at positions p63, p611, p73, p711 and p712 indicated by a circle in the figure is performed by the above method. Pull out. Thereby, the asymmetric
図１０Ｂに示す非対称平面アンテナ１０は、図８Ｂに示したｍ×ｎ＝１０４個の小パッチの中から、所望の位置の４８個の小パッチを除き、位置ｐ１１，ｐ１２，ｐ２１〜ｐ２１３，ｐ３１〜ｐ３１３，ｐ４１〜ｐ４４，ｐ４７〜ｐ４１３，ｐ５１〜ｐ５３，ｐ５７〜ｐ５９，ｐ５１１〜ｐ５１３，ｐ６１，ｐ６２，ｐ６７〜ｐ６９，ｐ６１２〜ｐ６１３，ｐ７１，ｐ７２，ｐ７７〜ｐ７９，ｐ６１３，ｐ８１，ｐ８２及びｐ８の計６４個を残留させた非対称形状を有している。この非対称アンテナパターン３の反射（通過）特性を測定する。
The asymmetric
図１１は、非対称平面アンテナ１０の透過特性（通過特性）の測定例を示す斜視図である。図１１に示す非対称平面アンテナ１０の透過特性の測定例によれば、図１０Ｂに示した同じ位置の小パッチを抜いた２つの広帯域を示す非対称平面アンテナ１０ａ，１０ｂを面対称に対峙させる。例えば、図１１に示すように本発明の２つの非対称平面アンテナ１０ａ，１０ｂを離隔距離ｄを保持して面対称となるように配置する。これは、非対称平面アンテナ１０ａ及び１０ｂを面対称に対向して１対のアンテナとして使用するためである。
FIG. 11 is a perspective view showing an example of measurement of transmission characteristics (pass characteristics) of the asymmetric
そして、一方の非対称アンテナ１０ａをアンテナ測定装置９の図示しない出力端子に接続し、その出力端子から非対称平面アンテナ１０ａに任意の使用周波数（例えば、３ＧＨｚ〜７ＧＨｚ）の搬送波を給電する。他方の非対称平面アンテナ１０ｂをアンテナ測定装置９の入力端子に接続する。アンテナ測定装置９では、アンテナ間距離ｄを変化させたときの他方の非対称平面アンテナ１０ｂの受信利得を測定して共振周波数が移動し、帯域幅ｆｃが広がることを検証する（透過特性）。上記の本発明の非対称平面アンテナの設計方法は、シミュレータ上に図８Ａの形状と図１１の測定環境とを構築し、順次、最適な特性を探索するアルゴリズム、例えば組み合わせ問題等を用いる方法でも実現できる。
Then, one
図１２は、非対称平面アンテナ１０ｂの透過特性例を示す図である。図１２に示す透過特性例によれば、アンテナ間距離を近づけた場合、通過帯域が広っており、遠ざけた場合には２つの良好な通過特性が表れ、非対称平面アンテナ１０ｂ等が狭帯域性を示すことがわかる。この例で、図１２は、２つの非対称平面アンテナ１０ａ，１０ｂを面対称に配置してそのアンテナ間距離ｄを変化させたとき、非対称平面アンテナ１０ｂの透過特性IV、Ｖを示している。
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of transmission characteristics of the asymmetric
図１２に示す縦軸は、非対称平面アンテナ１０ｂの透過特性Ｓ２１［ｄＢ］である。横軸は、これらのアンテナの使用周波数［ＧＨｚ］である。実線は、一方の非対称平面アンテナ１０ａを固定し、対向した他方の非対称平面アンテナ１０ｂを近距離に配置した場合の透過特性IVである。ここに近距離とは、使用周波数［ＧＨｚ］にもよるがアンテナ間距離ｄを数十ｍｍ単位以下に設定して配置した場合をいう。波線は、一方の非対称平面アンテナ１０ａを固定し、対向した他方の非対称平面アンテナ１０ｂを遠距離に配置した場合の透過特性Ｖである。遠距離とは、アンテナ間距離ｄを近距離以外に設定して配置した場合をいう。
The vertical axis shown in FIG. 12 is the transmission characteristic S21 [dB] of the asymmetric
図１２において、非対称平面アンテナ１０ａから非対称平面アンテナ１０ｂを遠ざけて、アンテナ間距離ｄを広げた場合、図１１に示した反射特性Ｖにおける帯域Ｃの範囲内において、大きな凸状の垂下減衰域が生じており、通過帯域が減少していることがわかる。つまり、非対称平面アンテナ１０ｂは、アンテナ間距離ｄを遠ざける（広げる）と通過帯域が変化するようになる。これが非対称平面アンテナ１０ｂの特徴である。
In FIG. 12, when the asymmetric
この例で、非対称平面アンテナ１０ａから非対称平面アンテナ１０ｂを遠ざけると、２つの透過特性に優れる帯域Ａが元の広帯域内に表れ、非対称平面アンテナ１０ａ，１０ｂが各々の狭帯域性を示すようになる。ここにアンテナ間距離ｄに関して通過帯域が変化する領域を「遠方界」としたとき、通過帯域が変化しない領域を「遠方界以外」と定義する。
In this example, when the asymmetric
図１３は、非対称平面アンテナ１０ａ，１０ｂの対向回転時の透過特性の測定例を示す図である。この測定例では、図１３に示す２つの非対称平面アンテナ１０ａ，１０ｂを面対称に配置し、一方の、例えば、非対称平面アンテナ１０ａを固定すると共に、アンテナ間距離ｄを固定し、もう一方の非対称平面アンテナ１０ｂを図中の原点”Ｏ”を中心にして角度０°、９０°、１８０°と同一面内で回転したとき、当該非対称平面アンテナ１０ｂの受信利得をアンテナ測定装置９で測定して共振周波数が移動するか、帯域幅ｆｃが広がるかを検証した。そのときの透過特性例を図１４に示している。
FIG. 13 is a diagram illustrating a measurement example of the transmission characteristics when the asymmetric
図１４は、非対称平面アンテナ１０の回転時の透過特性例を示す図である。図１４に示す透過特性例において、縦軸は、非対称平面アンテナ１０ｂの透過特性Ｓ２１［ｄＢ］である。横軸は、これらのアンテナの使用周波数［ＧＨｚ］である。
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of transmission characteristics during rotation of the asymmetric
図１４に示す実線は、一方の非対称平面アンテナ１０ａを角度０°に固定し、対向した他方の非対称平面アンテナ１０ｂを近距離に配置した場合の透過特性VIである。一点鎖線は、一方の非対称平面アンテナ１０ａを固定し、対向した他方の非対称平面アンテナ１０ｂ’を近距離に配置し、かつ、９０°回転した場合の透過特性VIIである。波線は、一方の非対称平面アンテナ１０ａを固定し、対向した他方の非対称平面アンテナ１０ｂ”を近距離に配置し、かつ、１８０°回転した場合の透過特性IXである。
The solid line shown in FIG. 14 is the transmission characteristic VI when one asymmetric
図１４に示した非対称平面アンテナ１０の回転時の透過特性例によれば、透過特性VIに示した回転角＝０°のときに最も帯域が広くなっていることがわかる。また、透過特性VIIに示した回転角＝１８０°のときに、最も伝送可能な帯域が減少している。透過特性IXに示した回転角＝９０°のときも、伝送可能な帯域が減少している。
According to the example of transmission characteristics during rotation of the asymmetric
このように、２つの非対称平面アンテナ１０ａ，１０ｂは、これらを面対称に近接対向して配置したときに、最も広い帯域を有し、回転角度によって帯域幅が減少するという特徴を有するようになる。また、非対称平面アンテナ１０ａ，１０ｂが面対称に配置されていないときには、２つ狭帯域性を持つアンテナ１０ａ，１０ｂとして動作させることが可能となる。
Thus, the two asymmetric
このように、第１の実施例に係る電子機器１００によれば、デジタルカメラ１０１及びホルダー１０２間で２つのアンテナ１０ａ，１０ｂや、アンテナ１０ｃ，１０ｄ、アンテナ１０ｅ，１０ｆを１対１に近接係合することができ、デジタルカメラ１０１及びホルダー１０２間でリアルタイムに、大量の広帯域情報を送受信できるようになる。これにより、デジタルカメラ１０１等の携帯電子機器を充電器等のホルダー１０２に保持し、又は、それを充電している状態でホルダー１０２又は充電器側からデジタルカメラ１０１へ、又は、デジタルカメラ１０１からホルダー１０２又は充電器側へ、大量の広帯域情報を送信できるようになる。ホルダー１０２や充電器を広帯域情報のインターフェースとして利用できるようになる。
As described above, according to the
図１５は、非対称平面アンテナ１０を応用した第２の実施例として電子機器２００の構造例を斜視図である。この実施例では、一般的な多層基板又は誘電体を金属層で挟んだ積層構造素子上に、ＬＳＩ装置２２を配置し、このＬＳＩ装置２２が配置された多層基板又は積層構造素子を筐体内に収納し、この筐体側面に本発明のアンテナパターン３をレイアウト（配置）したアンテナ２１を設ける構造を挙げている。
FIG. 15 is a perspective view of a structural example of an
図１５に示す電子機器２００は、多層基板２４上にＬＳＩ装置２２を備えて信号処理基板を構成し、この信号処理基板を筐体の一例となる樹脂ケース内に収納し、この樹脂ケース側面に本発明のアンテナ２１を設ける構成され、アンテナ２１とＬＳＩ装置２２とが伝送線路２５で接続されて信号処理をするようになされる。樹脂ケース２７の図示しない反対側にも、アンテナ２１’が設けられ、伝送線路２５を通じてＬＳＩ装置２２に接続されて信号処理をするようになされる。
An
樹脂ケース２７は、ユーザが直接、電子部品や機械部品等の機構部品に触れないようにするために設けられる。ただし、金属ケースで信号処理基板を覆う場合は、アンテナパターン３の上層を金属層で覆うことはしない。これは、アンテナパターン３の上層が金属層で覆われると電磁遮蔽（シールド）されてしまい、電波の送受信が困難となるためである。ＬＳＩ装置２２には内部に無線ＩＣ（半導体集積回路）を有したものが使用される。
The resin case 27 is provided to prevent the user from directly touching mechanical parts such as electronic parts and mechanical parts. However, when the signal processing board is covered with the metal case, the upper layer of the
アンテナ２１には本発明に係る非対称平面アンテナ１０が使用される。非対称平面アンテナ１０は、絶縁層２０２’上に設けられた導電性の給電パターン１と、この給電パターン１から延在した導電性のアンテナ整合パターン２及びアンテナ整合パターン２から延在した導電性のアンテナパターン３を有して構成される。給電パターン１、アンテナ整合パターン２及びアンテナパターン３には、銅箔が使用される。これらのパターン１〜３には銅箔に限られることはなく、銅以外の金、銀、黄銅、青銅、白銅等の金属箔又は金属板、これらの金属層から形成されたものが使用できる。
As the
多層基板２４は、最上層に絶縁層２０２を有しており、その下層にはアンテナパターン３の投影面積よりも大きな面積を有したＧＮＤ層２３ａを備え、更に、絶縁層２０２’の下層にもＧＮＤ層２３ｂを備えている。ＧＮＤ層２３ａ及び２３ｂは、アンテナ２１が単一指向性を有するように設けられる。ＧＮＤ層２３ａ及び２３ｂは、電気的に接続される。ＧＮＤ層２３ａの下層は、一般の多層基板と同様にして、図３に示したような絶縁層２０４、配線層２０５及び絶縁層２０６・・・が積層されて構成される。
The multilayer substrate 24 has an insulating
絶縁層２０２上に設けられたＬＳＩ装置２２と、アンテナ２１のアンテナパターン３とは伝送線路２５、給電パターン１及びアンテナ整合パターン２を通じて接続される。アンテナパターン３は、給電パターン１を基準にして非対称な形状を有してなる。このような非対称平面アンテナを実装すると、周波数共振点が調整されたアンテナ反射特性を有する非対称平面アンテナを利用した筐体間で情報高速伝送処理を実現できるようになる。
The LSI device 22 provided on the insulating
続いて、電子機器２００の製造方法について説明する。まず、ＧＮＤ層２３を含む多層基板２４を形成する。この例では、両面に銅箔を形成された両面銅箔基板（プリプレグ絶縁基板）や片面に銅箔を形成された片面銅箔基板を使用して、多層基板２４を形成する。図３に示した多層基板４’によれば、片面銅箔基板の絶縁基板及び銅箔を利用して絶縁層２０２及び、伝送線路２５となる配線層を形成する。例えば、伝送線路用の配線パターンを象ったマスクを使用し、銅箔上にレジストをパターニングして、露光現像し、不要部分の銅箔を除去して、絶縁層２０２上に図示しない所定形状の伝送線路用の配線層を得るようになされる。
Then, the manufacturing method of the
また、片面銅箔基板の絶縁基板及び銅箔を利用して絶縁層２０４及びＧＮＤ層２０３を形成する。例えば、接地パターンを象ったマスクを使用し、銅箔上にレジストをパターニングして、露光現像し、不要部分の銅箔を除去して、所定形状のＧＮＤ層２３ａを得るようになされる。上述の２つの片面銅箔基板を積層することで、多層基板２４を形成することができる。
Further, the insulating layer 204 and the
次に、多層基板２４上に設けるＬＳＩ装置２２及び筐体側面に設けるアンテナ２１を形成する。例えば、アンテナ２１とＬＳＩ装置２２とを別途形成して多層基板２４上及び筐体側面に接着する方法を採る。アンテナ２１は、両面銅箔基板を利用してＧＮＤ層２３ｂ、絶縁層２０２’、給電パターン１、アンテナ整合パターン２及びアンテナパターン３を形成する。給電パターン１、アンテナ整合パターン２及びアンテナパターン３は、図８〜図１０に示したパターン探索方法に基づいて見出された非対称形状に基づいて形成される。なお、アンテナ整合パターン２はアンテナパターン３に至る部位に同時に形成され、その形状は、アンテナパターン３と同時に探索され画定されている。
Next, the LSI device 22 provided on the multilayer substrate 24 and the
これらを条件にして、例えば、給電パターン１、アンテナ整合パターン２及びアンテナパターン３を象ったマスクを使用し、片側の銅箔上にレジストをパターニングして、露光現像し、不要部分の銅箔を除去して、図１５に示すような非対称形状のアンテナパターン３を有するアンテナ２１（＝非対称平面アンテナ１０）を得る。反対側の銅箔部分は、所定形状のＧＮＤ層２３ｂを残すようになされる。これにより、絶縁層２０２’上に形成された導電性の給電パターン１から延在するアンテナパターン３であって、当該給電パターン１を基準にして非対称な形状の導電性のアンテナパターン３を形成することができる。
Under these conditions, for example, a resist pattern is formed on a copper foil on one side using a mask that is modeled on the
この例では、多層基板２４上にＬＳＩ装置２２に設ける。ＬＳＩ装置２２には、当該信号処理用に予め準備された半導体チップ形状又はパッケージ形状のものが使用される。ＬＳＩ装置２２は、多層基板２４上に接着剤を使用して物理的に接続される。ＬＳＩ装置２２はアンテナ入出力用のパッドを有している。このパッドと絶縁層２０２上の伝送線路２５とを、例えば、コンタクトホールや、ビアホール、バンプ、ワイヤ等による接続方法を利用して電気的に接続（ボンディング）する。このように形成された信号処理基板を所定の収納スペースを有した樹脂ケース２７に収納する。樹脂ケース２７には伝送線路２５の終端電極部をケース側面のアンテナ取付位置に形成するようになされる。
In this example, the LSI device 22 is provided on the multilayer substrate 24. As the LSI device 22, a semiconductor chip shape or package shape prepared in advance for the signal processing is used. The LSI device 22 is physically connected to the multilayer substrate 24 using an adhesive. The LSI device 22 has antenna input / output pads. The pad and the transmission line 25 on the insulating
次に、アンテナ２１を樹脂ケース２７の所定の位置に、例えば、接着剤を使用して接続される。このとき、アンテナパターン３と伝送線路２５の終端電極部とを電気的に接続する。例えば、アンテナ２１の給電パターン１と終端電極部とをコンタクトホールや、ビアホールを介して接続する。コンタクトホールや、ビアホール等の内部には、例えば、導電材料を充填して熱処理するようになされる。これにより、樹脂ケース内の多層基板２４の一方の面に信号処理用のＬＳＩ装置２２を備え、及び樹脂ケース側面に本発明のアンテナ２１を配置した電子機器２００を形成できるようになる。
Next, the
このように、第２の実施例としての電子機器２００によれば、アンテナ２１とＬＳＩ装置２２とを伝送線路２５により接続して信号処理をする場合に、アンテナ２１には、非対称平面アンテナ１０が応用される。このような構成の電子機器２００を２台準備し、２台の電子機器２００間又は図１に示したホルダー１０２と近接対向させて広帯域無線通信を実行するものである。
Thus, according to the
従って、電子機器２００と他の電子機器２００の間で２つのアンテナ２１，２１を１対１に近接係合することができ、電子機器２００と他の電子機器２００の間でリアルタイムに、大量の広帯域情報を送受信できるようになる。これにより、電子機器間の信号配線の引き回し工程から開放されるばかりか、電子機器間で広帯域情報を高速伝送できるようになる。
Therefore, the two
図１６は、第３の実施例としての電子機器３００の構成例を示す断面図である。この実施例では、第２の実施例の電子機器２００と異なり、非対称平面アンテナ１０を電子機器３００の金属保護筐体を利用して形成するようにしたものである。
FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of an
図１６に示す電子機器３００は、金属保護容器の一例を構成する本体金属ケース３０を有しており、アンテナ３１の接地層（ＧＮＤ層）を兼用するようになされる。アンテナ３１には非対称平面アンテナ１０が応用される。電子機器３００は、デジタルカメラ１０１やホルダー１０２等に適用される。この例では、図１６に示した電子機器３００を正面方向から見た断面図において、本体金属ケース３０をＧＮＤ層２０３として兼用すると共に、その本体金属ケース３０の所定部位上（次の層）に第１の絶縁層２０２（誘電体層）を配置（積層）し、更にその絶縁層２０２の次の層にアンテナパターン３を配置（積層）して、更に次の層に第２の絶縁層２０１（誘電体層）を配置（積層；被覆）したものである。
An
絶縁層２０１（誘電体層）には、空気や、電波吸収体、ＡＢＣ樹脂、一般的な基板材料（ＦＲ−４）、ガラスコーティング部材（ＰＰＯ）、テフロン（登録商標）樹脂、化合物半導体、シリコン等を使用するようになされる。絶縁層２０２（誘電体層）には、空気を除く上述の絶縁材料が使用できる。 For the insulating layer 201 (dielectric layer), air, radio wave absorber, ABC resin, general substrate material (FR-4), glass coating member (PPO), Teflon (registered trademark) resin, compound semiconductor, silicon Etc. are made to use. For the insulating layer 202 (dielectric layer), the above-described insulating materials excluding air can be used.
図示しない給電パターン１と、本体金属ケース内の信号処理基板とは、当該本体金属ケース３０及び絶縁層２０２を開口して形成されたコンタクトホール（図示せず）を介して接続される。アンテナパターン３は、絶縁層２０１と絶縁層２０２との間に挟まれたアンテナ描画層３１’に形成される。ここに形成された非対称平面アンテナ１０がアンテナ３１である。この構造によって、本体金属ケース３０をＧＮＤ層２０３とした非対称平面アンテナ１０を提供できるようになる。
The power supply pattern 1 (not shown) and the signal processing board in the main body metal case are connected via a contact hole (not shown) formed by opening the main
図１７Ａ〜Ｃは、電子機器３００におけるアンテナ３１の形成例を示す工程図である。
17A to 17C are process diagrams illustrating an example of forming the
この実施例では、金属保護容器の一例を構成する所定形状の本体金属ケース３０が予め準備される。この本体金属ケース３０には、伝送線路接続用の開口部（コンタクトホールとなる）が形成される。
In this embodiment, a main
これを形成条件にして、図１７Ａにおいて、本体金属ケース３０をＧＮＤ層２０３として兼用するために、当該本体金属ケース３０の所定部位上に絶縁層２０２（誘電体層）を積層する。例えば、絶縁層２０２として膜厚数十μｍ程度のテフロン（登録商標）樹脂を所定の加工装置を使用して形成する。その後、アンテナパターン描画位置であって、給電パターン１が形成される位置に伝送線路接続用の開口部３２を形成する。開口部３２は、本体金属ケース３０と絶縁層２０２とを貫通するように形成される。好ましくは、本体金属ケース３０の開口部３２は絶縁層２０２の開口部３２よりも大きな口径で開口される。給電パターン１から伝送線路に至るアンテナ配線３３と本体金属ケース３０との絶縁性を向上させる、及びアンテナ配線３３と本体金属ケース３０との間の静電容量を低減するためである。
With this as a forming condition, an insulating layer 202 (dielectric layer) is laminated on a predetermined portion of the main
次に、図１７Ｂにおいて、絶縁層２０２の上層（次層）にアンテナパターン３を描画するためのアンテナ描画層３１’を形成する。例えば、金、銀、銅、黄銅、青銅、白銅等の金属箔又は金属板を貼り付ける。アンテナ描画層３１’の膜厚は数十μｍ程度である。次に、これらにエッチングにより型抜き加工を施す。例えば、給電パターン１、アンテナ整合パターン２及びアンテナパターン３を象ったマスクを使用し、絶縁層２０２上の例えば銅層（膜）上にレジストをパターニングして、露光現像し、不要部分の銅を除去して、図１５に示すような非対称形状のアンテナパターン３を得る。これにより、絶縁層２０２上にアンテナパターン３を有するアンテナ３１（＝非対称平面アンテナ１０）を形成することができる。
Next, in FIG. 17B, an
次に、図１７Ｃにおいて、アンテナパターン３が描画されたアンテナ描画層３１’上に絶縁層２０１（誘電体層）を積層する。例えば、絶縁層２０２として膜厚数十μｍ程度のテフロン（登録商標）樹脂を所定の加工装置を使用して形成する。これにより、図１６に示したような本体金属ケース３０をＧＮＤ層２０３とした非対称平面アンテナ１０を形成できるようになる。
Next, in FIG. 17C, the insulating layer 201 (dielectric layer) is laminated on the
このように、第３の実施例としての電子機器３００によれば、本体金属ケース３０をＧＮＤ層２０３として兼用すると共に、その本体金属ケース３０の所定部位上（次の層）に絶縁層２０２（誘電体層）を配置（積層）し、更にその絶縁層２０２の次の層にアンテナパターン３を配置（積層）して、更に次の層に絶縁層２０１（誘電体層）を配置（積層；被覆）したものである。
Thus, according to the
このような構成の電子機器３００を例えば、２台準備し、この２台の電子機器３００間又は１台の電子機器３００と図１に示したホルダー１０２とを近接対向させて広帯域無線通信を実行できるようになる。従って、電子機器３００と他の電子機器３００の間で２つのアンテナ３１，３１を１対１に近接係合することができ、電子機器３００と他の電子機器３００の間でリアルタイムに、大量の広帯域情報を送受信できるようになる。これにより、第２の実施例と同様にして電子機器間の信号配線の引き回し工程から開放されるばかりか、電子機器間で広帯域情報を高速伝送できるようになる。
For example, two
上述の例では、アンテナパターン３が樹脂等の誘電体素材を用いて隠蔽される場合を示したが、これに限られることはなく、アンテナ３１が配置されている部分を肉眼で見えるようにしてもよい。例えば、図１６に示した絶縁層２０１（誘電体層）とアンテナパターン３とに光透過性の物質を用いると、金属保護容器等のいわゆる金属色の電子機器筐体が直接見えるようなデザインを施すことも可能となる。換言すると、アンテナパターン３の存在を感じさせない構造とすることができる。
In the above example, the
続いて、他の電子機器における非対称平面アンテナ１０の配置例（場所）について説明する。図１８Ａ〜Ｃは、第４の実施例としての電子機器４００の構成例を示す正面図及びＸ１−Ｘ１，Ｘ２−Ｘ２の矢視断面図である。
Subsequently, an arrangement example (location) of the asymmetric
図１８Ａに示すデジタルカメラ１０４は電子機器４００を構成し、液晶表示ディスプレイ１６を有しており、図１に示したホルダー１０２や後述する充電器等と組み合わせて使用可能なものである。この例では、液晶表示ディスプレイ１６の表示面と直交する面にアンテナ４１が配置される。アンテナ４１には非対称平面アンテナ１０が応用される。
A
例えば、図１８Ｂに示す本体ケース内の液晶表示ディスプレイ１６の後方にアンテナ４１が配置される。アンテナ４１は、図示しない充電器等のアンテナ８１と近接対向させて広帯域無線通信及び狭帯域無線通信ができるようになされている（図２２参照）。
For example, the
また、図１８Ｃに示すデジタルカメラ１０４の本体ケース１２の底面には、第１の実施例で説明したような非対称平面アンテナ１０ａが配置される。この非対称平面アンテナ１０ａは、図１に示したデジタルカメラ１０１の天板面に配置された非対称平面アンテナ１０ｉと１対１、又は、図１に示したホルダー１０２の非対称平面アンテナ１０ｂに近接対向させて広帯域無線通信ができるようになされている。
Also, the asymmetric
これらの非対称平面アンテナ１０ａ〜１０ｉや、アンテナ２１，３１，４１等は平面に設置したものを示しているが、これらに限られることはなく、アンテナパターン３が凸凹状に盛り上がった立体構造をなすものであっても適用できる。非対称平面アンテナ１０ａ〜１０ｉや、アンテナ２１，３１，４１等は、上述した場所の他にデジタルカメラ１０１、ホルダー１０２等の電子機器の本体ケースの側面部（曲面を含む）や液晶表示面、ボタンスイッチの裏側、ヒンジ部、カバー部等に配置できるものである。
The asymmetric
このように、第４の実施例としての電子機器４００によれば、デジタルカメラ１０４の液晶表示ディスプレイ１６の表示面と直交する面や、その本体ケース１２の底面に非対称平面アンテナ１０をなすアンテナ４１が配置される。このような構成のデジタルカメラ１０４を２台準備し、２台のデジタルカメラ１０４を近接対向させ、又は、１台のデジタルカメラ１０４を図１に示したホルダー１０２と近接対向させて広帯域無線通信を実行できるようになる。
As described above, according to the
従って、デジタルカメラ１０４と他のデジタルカメラ１０４との間で２つのアンテナパターン４１，４１を１対１に近接係合することができ、デジタルカメラ１０４と他のデジタルカメラ１０４との間でリアルタイムに、大量の広帯域情報を送受信できるようになる。これにより、第２及び３の実施例と同様にして電子機器間の信号配線の引き回し工程から開放されるばかりか、電子機器間で広帯域情報を高速伝送できるようになる。
Accordingly, the two
図１９Ａ〜Ｃは、第５の実施例としての電子機器５００の構成例を示す正面図、拡大図及び断面図である。この実施例では、アンテナ描画層３１’に光透過性の物質を用いると共に、平面表示素子を構成する表示層の中に透明電極を用いたアンテナパターン層を形成する場合を示している。
19A to 19C are a front view, an enlarged view, and a cross-sectional view showing a configuration example of an
図１９Ａに示すデジタルカメラ１０５は電子機器５００を構成し、平面表示素子の一例となる液晶表示ディスプレイ１６を有している。液晶表示ディスプレイ１６は表示枠１６ａを有しており、後述するＩＣカードや、携帯電話機、ホルダー１０２、充電器等と組み合わせて使用可能なものである。この例では、液晶表示ディスプレイ１６の表示面と平行する面にアンテナ５１が配置される。アンテナ５１には非対称平面アンテナ１０が応用される。
A
例えば、図１９Ｂに示す液晶表示ディスプレイ１６の表示面右下方にアンテナ５１が配置される。アンテナ５１は、図示しない携帯電話機等のアンテナ９１と近接対向させて広帯域無線通信及び狭帯域無線通信ができるようになされている。
For example, the
この例でデジタルカメラ１０５は、液晶表示ディスプレイ１６の液晶基板や配線層等の金属層１６ｂが接地層（ＧＤＮ層２０３）を兼用するものである。例えば、図１９Ｃに示す液晶表示ディスプレイ１６の金属層１６ｂ上の所定部位には絶縁層２０２が積層され、この絶縁層２０２上には透明電極を用いたアンテナパターン３が積層される。このアンテナパターン３を含む絶縁層２０２上には絶縁層２０１が積層される。このように非対称平面アンテナ１０をなすアンテナ５１を構成すると、アンテナパターン３の前後を絶縁層２０１，２０２（誘電体層）で挟み、そのアンテナパターン３の下部のユーザが見る側と反対の金属層１６ｂをＧＮＤ層２０３とする構造を提供できるようになる。
In this example, in the
電子機器５００は、デジタルカメラ１０５に限られることはなく、平面表示素子そのものであってもよい。例えば、電子機器５００が有機ディスプレイ（ＥＬ）装置や、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）装置等であって、これらの平面表示素子の表示面の所定の位置に非対称平面アンテナ１０をなすアンテナ５１が配置される。アンテナ５１は、図示しない他の電子機器等の非対称平面アンテナ１０と近接対向させて広帯域無線通信及び狭帯域無線通信ができるようになされる。
The
このように、第５の実施例としての電子機器５００によれば、デジタルカメラ１０５には、アンテナ描画層３１’に光透過性の物質が用いられると共に、その液晶表示ディスプレイ１６の表示画面の中に透明電極を用いたアンテナパターン３を形成した非対称平面アンテナ１０をなすアンテナ５１が備えられるものである。
As described above, according to the
このように構成したデジタルカメラ１０５を２台準備し、２台のデジタルカメラ１０５を間又は図１に示したホルダー１０２と近接対向させて広帯域無線通信を実行できるようになる。従って、デジタルカメラ１０５と他のデジタルカメラ１０５の間で２つのアンテナパターン５１，５１を１対１に近接係合することができ、デジタルカメラ１０５と他のデジタルカメラ１０５の間でリアルタイムに、大量の広帯域情報を送受信できるようになる。これにより、第２〜第４の実施例と同様にして電子機器間の信号配線の引き回し工程から開放されるばかりか、電子機器間で広帯域情報を高速伝送できるようになる。
Two
図２０は、第６の実施例としての電子機器６００の構成例を示す斜視図である。図２０に示す電子機器６００は、ノート型のパーソナルコンピュータ（以下でパソコン１０６という）を構成し、パソコン本体６２及びモニタ６６を有している。パソコン本体６２にはキーボード６３が設けられる。
FIG. 20 is a perspective view illustrating a configuration example of an
パソコン本体６２は、上部ケース６２ａ及び下部ケース６２ｂから構成され、上部ケース６２ａ及び下部ケース６２ｂにアンテナ６１ａ〜６１ｄが配置される。アンテナ６１ａ〜６１ｄには非対称平面アンテナ１０が応用される。例えば、アンテナ６１ａは上部ケース６２ａのモニタ６６の左下隅に配置され、アンテナ６１ｂはそのモニタ外枠の右上隅に配置される。
The personal computer
また、アンテナ６１ｃは、キーボード６３の左角部に配置され、アンテナ６１ｄは、下部ケース６２ｂの底面に配置される。これらのアンテナ６１ａ〜６１ｄは、他のパソコン１０６のアンテナ６１ａ〜６１ｄ又は、他の電子機器である携帯電話機、ＩＣカード、デジタルカメラ等のアンテナと１対１に向かい合わせる。例えば、上部ケース６２ａと下部ケース６２ｂとを閉じた状態で２台のパソコン１０６を重ね合わせる。これにより、２台のパソコン１０６間で広帯域情報や狭帯域情報等を無線通信できるようになる。
The
このように、第６の実施例としての電子機器６００によれば、パソコン１０６には、上部ケース６２ａや下部ケース６２ｂに非対称平面アンテナ１０をなすアンテナ６１ａ〜６１ｄが備えられるものである。
As described above, according to the
このような構成のパソコン１０６を２台準備し、２台のパソコン１０６間又は図示しない携帯電話機や、ＩＣカード、デジタルカメラと近接対向させて広帯域無線通信を実行できるようになる。従って、パソコン１０６と他のパソコン１０６の間で２つのアンテナパターン６１ｂ，６１ｄを１対１に近接係合することができ、パソコン１０６と他のパソコン１０６の間でリアルタイムに、大量の広帯域情報を送受信できるようになる。これにより、第２乃至第５の実施例と同様にして電子機器間の信号配線の引き回し工程から開放されるばかりか、電子機器間で広帯域情報を高速伝送できるようになる。
Two personal computers 106 having such a configuration are prepared, and broadband wireless communication can be executed between the two personal computers 106 or in close proximity to a mobile phone (not shown), an IC card, and a digital camera. Accordingly, the two
図２１Ａ及びＢは、第７の実施例としての電子機器７００の構成例を示す斜視図である。 21A and 21B are perspective views showing a configuration example of an electronic apparatus 700 as a seventh embodiment.
図２１Ａに示す電子機器７００は、例えば、セットボックス７０１（据え置き型装置）と、ＩＣカード７０２を備えて構成される。セットボックス７０１は、電子機器の一例を構成するものである。セットボックス７０１はゲーム機や、通信モデムを構成するものであり、本体ケース７２を有している。
An electronic apparatus 700 illustrated in FIG. 21A includes, for example, a set box 701 (a stationary apparatus) and an
本体ケース７２には、アンテナ７１ａ〜７１ｄ（７１ｃ、７１ｄは図示せず）が配置される。アンテナ７１ａ〜７１ｄには非対称平面アンテナ１０が応用される。例えば、アンテナ７１ａは本体ケース７２の前面の左下部に配置され、アンテナ７１ｂはその右上部に配置される。他のアンテナ７１ｃ及び７１ｄは、本体ケース７２の背面の所定の位置に配置される。
In the main body case 72,
図２１Ｂに示すＩＣカード７０２は、カード本体７３及びＩＣチップ７４を有している。カード本体７３の例えば、前面の左下部にはアンテナ７１ｅが配置され、その右上部にはアンテナ７１ｆが配置される。アンテナ７１ｅ及び７１ｆには非対称平面アンテナ１０が応用される。ＩＣカード７０２は、例えば、セットボックス７０１と組み合わせて使用される。もちろん、これに限られない。
An
セットボックス７０１のアンテナ７１ａ〜７１ｄは、ＩＣカード７０２のアンテナ７１ｅ、７１ｆ又は携帯電話機、デジタルカメラ等のアンテナと１対１に向かい合わされ、セットボックス７０１及びＩＣカード７０２間で広帯域情報や狭帯域情報等を無線通信できるようになる。
The
このように、第７の実施例としての電子機器７００によれば、ＩＣカード７０２等の携帯しやすい電子機器と、据え置き型のセットボックス７０１とに、非対称平面アンテナ１０をなすアンテナ７１ａ〜７１ｄや、アンテナ７１ｅ〜７１ｆを備えられるものである。
As described above, according to the electronic device 700 as the seventh embodiment, the
このような構成の電子機器７００を複数台準備し、複数のセットボックス７０１と、複数のＩＣカード７０２等とを近接対向させて広帯域無線通信を実行できるようになる。従って、セットボックス７０１とＩＣカード７０２の間で、例えば、２つのアンテナ７１ａ及び７１ｅを１対１に近接係合することができ、セットボックス７０１とＩＣカード７０２の間でリアルタイムに、大量の広帯域情報を送受信できるようになる。これにより、第２〜第６の実施例と同様にして電子機器間の信号配線の引き回し工程から開放されるばかりか、電子機器間で広帯域情報を高速伝送できるようになる。
A plurality of electronic devices 700 having such a configuration are prepared, and a plurality of set
図２２は、第８の実施例としての電子機器８００の構成例を示す斜視図である。この実施例では、デジタルカメラ１０８及び充電器１０９を備え、これら両者の所定の位置には、第１のアンテナ８１ａの指向性パターンと第２のアンテナ８１ｂの指向性パターンとを整合させるための位置合わせ用のマーク８２（標識）が設けられる。これらのデジタルカメラ１０８及び充電器１０９の間で大量の広帯域情報を送受信できるようになされる。
FIG. 22 is a perspective view showing a configuration example of an
図２２に示す電子機器８００は、デジタルカメラ１０８及び充電器１０９を有して構成される。デジタルカメラ１０８には、その底面にアンテナ８１ａが配置される。充電器１０９はデジタルカメラ１０８に内蔵される電池を充電するものであり、この例では、広帯域情報のインターフェースとしても使用される。充電用の端子は省略している。充電器１０９には、装着機構８６（機械機構）が設けられる。装着機構８６は凹状部を有しており、この凹状部がガイドレール等のケースガイド部８７をなしている。
An
ケースガイド部８７は、位置合わせマークを兼ねており、ケースガイド部８７には、デジタルカメラ１０８の側面が位置合わせされて装着される。充電器１０９には、そのケースガイド部８７の内側底部にアンテナ８１ｂが配置される。アンテナ８１ａ，８１ｂには非対称平面アンテナ１０が応用される。装着機構８６は、アンテナ８１ａ，８１ｂの対向位置を自動整合するようになされる。
The case guide portion 87 also serves as an alignment mark, and the side surface of the
デジタルカメラ１０８の側面には、位置合わせを容易にするために、位置合わせ用のマーク８２が設けられている。マーク８２は、例えば、下向き矢印をなし、充電器１０９のケースガイド部８７の中にあるアンテナ８１ｂの向きを指示するようになされる。このマーク８２によって、アンテナ８１ａ，８１ｂが最も効率良く使用できる状態（向き）にセットできるようになる。
An alignment mark 82 is provided on the side surface of the
装着機構８６では、デジタルカメラ１０８を矢印の方向にスライドしてケースガイド部８７に装着すると、図示しない充電用の端子がデジタルカメラ１０８の底面に配置された電源用の端子に接続するようになされる。これと共に、アンテナ８１ａ及び８１ｂが最も効率良く使用できる状態（向き）にセットできるようになる。このように、デジタルカメラ１０８と充電器１０９とに位置合わせ用のマークを施すことで、デジタルカメラ１０８や携帯電話機等の電子機器８００を持つユーザ同士、又は、これらの電子機器８００と充電器１０９等の間において効率良くアンテナ８１ａ，８１ｂとを接続できる向きに合わせることができる。
In the
図２３は、デジタルカメラ１０８における装着確認用のアイコン８３の表示例を示す図である。
FIG. 23 is a diagram illustrating a display example of the
この例でデジタルカメラ１０８又は充電器１０９に光や音等を発する報知手段が設けられ、充電器１０９の装着機構８６にデジタルカメラ１０８が装着されたことを報知するようになされる。この報知手段によって、アンテナ８１ａ，８１ｂが最も効率良く使用できる状態にセットされたことを光、音等の人間の感覚にて確認できるようになる。
In this example, the
図２３に示すデジタルカメラ１０８のモニタ１６には、装着確認用のアイコン８３が表示される。アイコン８３は、カメラ本体を充電器１０９に装着したときに表示される。アイコン８３は、例えば、３本のバー（棒）の絵を表示して報知するようになされる。この例では、アンテナ８１ａ、８１ｂを通じて伝送されるデータの伝送速度に基づいてバーの絵が変化する。データ伝送速度が「高速」状態である場合、例えば、１０Ｇｂｐｓを越える超広帯域情報である場合は、最長のバーが表示される。データ伝送速度が「中速」状態である場合、例えば、１乃至１０Ｇｂｐｓの広帯域情報である場合は中間長のバーが表示される。データ伝送速度が「低速」状態である場合、例えば、１Ｇｂｐｓに満たない狭帯域情報である場合は、最小のバーが表示される。これにより、バーの長さでアンテナ８１ａ、８１ｂが送受信しているデータの伝送速度を目視確認できるようになる。
On the
装着確認用の手段は、アイコン８３に限られることはなく、例えば、本体ケース１２の左上部（モニタの角部位）にＬＥＤ８４（発光素子）を取り付けて、これを光らせてもよい。このようなＬＥＤ８４を設けると、デジタルカメラ１０８と充電器１０９や、又は、非対称平面アンテナ付きの携帯電話機やＩＣカード等の電子機器を持つユーザ同士がうまくアンテナ８１ａ，８１ｂの向きが整合されているかを確認できるようになる。
The means for confirming attachment is not limited to the
また、通信種別を色別にＬＥＤ表示するようにしてもよい。例えば、電子機器間で広帯域無線通信を実行している場合は、例えば、赤色表示するようにＬＥＤ８４を表示制御し、電子機器間で狭帯域無線通信を実行している場合は、例えば、緑色表示するようにＬＥＤ８４を表示制御するようにしてもよい。ＬＥＤ発光用の電子回路は、デジタルカメラ１０８又は充電器１０９に備えることで対処できる。これにより、ＬＥＤ光を使った装着確認機構を提供できるようになる。
The communication type may be displayed by LED for each color. For example, when broadband wireless communication is being performed between electronic devices, for example, the
電子機器と充電器等が又は電子機器を持つユーザ同士がうまくアンテナの向きを合わせられているかを確認できる信号をケーブル等を通して外部出力できる電子回路を持っていることもある。上述の装着確認用の手段の取付位置は、デジタルカメラ１０８や充電器１０９に限られない。例えば、デジタルカメラ１０８又は充電器１０９に外部引出用の通信線（通信ケーブル）を接続し、この通信線に外部機器を接続し、この充電器１０９の装着機構８６にデジタルカメラ１０８が装着されたことを示す信号を当該外部機器に出力するようにしてもよい。このように構成すると、通信線に接続された外部機器によって、アンテナ８１ａ，８１ｂが最も効率良く使用できる状態にセットされたことを確認できるようになる。
The electronic device and the charger may have an electronic circuit that can output a signal that can be used to check whether the antennas are properly aligned between users having the electronic device or the like through a cable or the like. The mounting position of the above-described mounting confirmation means is not limited to the
このように、第８の実施例としての電子機器８００によれば、デジタルカメラ１０８及び充電器１０９を備え、これら両者の所定の位置には、アンテナ８１ａの指向性パターンとアンテナ８１ｂの指向性パターンとを整合させるための位置合わせ用のマーク８２が設けられる。装着機構８６では、デジタルカメラ１０８を矢印の方向にスライドしてケースガイド部８７に装着するようになされる。
Thus, according to the
従って、デジタルカメラ１０８や携帯電話機等の電子機器８００を持つユーザ同士、又は、これらの電子機器８００と充電器１０９等の間において効率よくアンテナ８１ａ，８１ｂとを接続できる向きに合わせることができる。また、充電用の端子がデジタルカメラ１０８の底面に配置された電源用の端子に接続される。これらのデジタルカメラ１０８及び充電器１０９の間でリアルタイムに大量の広帯域情報を送受信できるようになされる。
これにより、第２〜第７の実施例と同様にして電子機器間の信号配線の引き回し工程から開放されるばかりか、電子機器間で広帯域情報を高速伝送できるようになる。
Therefore, the antennas 81a and 81b can be efficiently connected to each other between users having the
As a result, in the same way as in the second to seventh embodiments, not only the signal wiring routing process between the electronic devices is released, but also broadband information can be transmitted between the electronic devices at high speed.
図２４は、第９の実施例としての電子機器システム９００の構成例を示す斜視図である。電子機器システム９００では、複数の携帯電話機が相互に遠距離にて、アンテナの狭帯域性を利用した通信が行なわれる。この実施例では、非対称平面アンテナ１を設けた複数の携帯電話機を備え、携帯電話機間で狭帯域無線通信を行えるようにすると共に、２台の携帯電話機間で広帯域無線通信を行えるようにしたシステムを提供する。
FIG. 24 is a perspective view illustrating a configuration example of an
図２４に示す電子機器システム９００では、例えば、各々のユーザが１台づつ所持する計４台の携帯電話機＃１〜＃４が備えられる。携帯電話機＃１は第１の電子機器の一例を構成し、その操作面側にはアンテナ９１ａが設けられる。携帯電話機＃１の背面にはアンテナ９１ｂが設けられる。もちろん、背面用のアンテナ９１ｂ（アンテナ９１ａと面対称）を携帯電話機＃１のモニタ９６の側、すなわち、アンテナ９１ａの配置側でそれと並べて配置してもよい。
In the
広帯域無線通信時、携帯電話機＃１のモニタ９６の側と、携帯電話機＃２のモニタ９６の側とを重ね合わせることができる。この例では、広帯域無線通信時、携帯電話機＃１のモニタ９６の側と、携帯電話機＃２の背面側とを重ね合わせる場合を例に挙げる。アンテナ９１ａ及び９１ｂは、１１％以上の比帯域幅を有し、かつ、広帯域性を有している。携帯電話機＃２は第２の電子機器の一例を構成し、その操作面側にはアンテナ９１ｃが設けられる。携帯電話機＃２の背面にはアンテナ９１ｄが設けられる。アンテナ９１ｃ及び９１ｄは、１１％以上の比帯域幅を有し、かつ、広帯域性を有している。
During broadband wireless communication, the
他の携帯電話機＃３及び＃４も、第１又は第２の電子機器を構成する。携帯電話機＃１〜携帯電話機＃４は、携帯型の通信装置を構成するものである。携帯電話機＃３の操作面側にはアンテナ９１ｅが設けられ、その背面にはアンテナ９１ｆが設けられる。携帯電話機＃４の操作面側にはアンテナ９１ｇが設けられ、その背面にはアンテナ９１ｈが設けられる。アンテナ９１ｅ〜９１ｈも、１１％以上の比帯域幅を有し、かつ、広帯域性を有している。いずれのアンテナ９１ａ〜アンテナ９１ｈも、絶縁性の基板又は絶縁層上に設けられた導電性の給電パターン１と、給電パターン１から延在した導電性のアンテナパターン３とを備え、アンテナパターン３は、給電パターン１を基準にして非対称な形状を有してなる。アンテナ９１ａ〜９１ｈには非対称平面アンテナ１０が応用される（図２参照）。
Other
ここで、非対称平面アンテナ１を設けた例えば、４台の携帯電話機＃１〜＃４の１つ目の使用例について説明する。２台の携帯電話機の近接対向させない使用方法、例えば、携帯電話機＃１のアンテナ９１ａと、アンテナ９１ｂを除く、他の携帯電話機＃２〜携帯電話機＃４のアンテナ９１ｃ〜９１ｈを１対多、又は、携帯電話機＃１〜携帯電話機＃４のアンテナ９１ａ〜９１ｈと、携帯電話機＃１〜携帯電話機＃４のアンテナ９１ａ〜９１ｈとを多対多で結び、携帯電話機＃１、携帯電話機＃２、携帯電話機＃３又は携帯電話機＃４間にて狭帯域の情報（以下狭帯域情報という）を伝送を行なうことができる。
Here, for example, a first usage example of four
狭帯域情報には、制御信号、ＲＦ信号の同期処理に必要な情報、又は伝送帯域が狭くても信号処理に有意になる情報であって、無線による放送型式で伝送（配信）することが利点になる情報が含まれる。例えば、狭帯域情報には、携帯電話機＃１等の認証や携帯電話機間を同期させて動作させるための情報及び制御信号が含まれる。
Narrowband information is information necessary for synchronization processing of control signals and RF signals, or information that is significant for signal processing even when the transmission band is narrow, and is advantageously transmitted (distributed) in a wireless broadcast format. The information that will be included. For example, the narrowband information includes authentication for the
このように、狭帯域無線通信では、携帯電話機＃１〜＃４のアンテナ９１ａ〜９１ｈの狭帯域性を利用して、狭帯域にて伝送することが可能な制御信号、ＲＦ信号の同期に必要な情報、暗号鍵情報などの伝送帯域が狭くてもよい情報を伝送する。これにより、少し離れたユーザの間で、又は、４名のユーザの携帯電話機＃１〜＃４の間において、狭帯域情報の交換ができ、携帯電話機＃１〜＃４間を連携させた使い方をすることができる。
As described above, in narrowband wireless communication, the narrowband nature of the
図２５Ａ及びＢは、広帯域無線通信時の携帯電話機＃１及び＃２の取扱例を示す正面図である。この実施例では、非対称平面アンテナ１０を設けた、２台の携帯電話機＃１、＃２の２つ目の使用例について説明する。この例では、図２５Ａに示した携帯電話機＃１及び＃２を図２５Ｂに示すように非常に接近させて使用する点で、図２４に示した携帯電話機＃１及び＃２と異なっている。
FIGS. 25A and 25B are front views showing examples of handling of the
この例では、図２５Ａに示した２台の携帯電話機を接近させて、例えば、図２５Ｂに示す携帯電話機＃１及び携帯電話機＃２のアンテナ９１ａとアンテナ９１ｄ、又は、アンテナ９１ｂとアンテナ９１ｃとを近接対向させる。この例では、携帯電話機＃１のモニタ９６の側と、携帯電話機＃２の背面側とが重ね合わされる。この重ね合わせで、広帯域の通信が確立され、当該２台の携帯電話機＃１及び携帯電話機＃２間で多量な情報を交換することが可能な無線通信処理を実行する。これにより、多量に広帯域情報を交換する範囲を、ある狭い領域に限定するような無線通信を実行できるようになる。狭帯域無線通信時には、４台の携帯電話機＃１〜＃４を適当な距離を置いた状態で、無線通信処理をする状態と異なっている。
In this example, two mobile phones shown in FIG. 25A are brought close to each other, for example, the
この例で、携帯電話機＃１等は、無線通信処理をする際に、例えば、携帯電話機＃２との間の離隔距離を測定する。ここで、測定された離隔距離の結果情報に基づいて当該携帯電話機＃１と携帯電話機＃２との間が遠い、又は、当該携帯電話機＃１と携帯電話機＃２との間が近いかを判別する。この判別された結果に基づいて当該携帯電話機＃１と携帯電話機＃２との間で広帯域無線通信（広帯域無線通信）又は狭帯域無線通信（狭帯域無線通信）を実行する。これにより、アンテナ９１ａ，９１ｂの向きの指示方法を適時選択できるようになる。
In this example, the
携帯電話機＃１や、携帯電話機＃２等は、広帯域無線通信によって送受信される広帯域情報に関して秘密鍵暗号通信の有無を判別する。この判別の結果に基づいて秘密鍵データ通信又は公開鍵データ通信を実行する。このように構成すると、近接対向時、それぞれの携帯電話機＃１や、携帯電話機＃２等のアンテナ９１ａとアンテナ９１ｄ、又は、アンテナ９１ｂとアンテナ９１ｃとを１対１で結ぶことにより、その繋がりを複数回介して携帯電話機＃１と携帯電話機＃２との間において、リアルタイムに広帯域の情報（以下広帯域情報という）を伝送を行なうことができる。広帯域情報には、その情報量が多量であり、小さな量にして送ることが難しく、リアルタイム性が要求される信号、例えば、映像情報や音声情報等のデータ、コンピュータ画像情報を一括したマルチメディア情報等が含まれる。
The
図２６は、携帯電話機＃１内のＬＳＩ装置９２及びその周辺回路の構成例を示すブロック図である。図２６に示す携帯電話機＃１は、信号処理用のＬＳＩ装置９２、モニタ９６、共用器９０１（アンテナスイッチ等）、ＣＰＵ９０５、メモリ９０６及び操作部９０８を有して構成される。
FIG. 26 is a block diagram showing a configuration example of the LSI device 92 and its peripheral circuits in the
操作部９０８は、無線通信処理時に、送信モードや受信モードを設定するように操作される。操作部９０８には、図示せずも、数字「０」〜「９」、「＊」や、「＃」等のテンキーや各種設定ボタンが備えられる。送信モードや受信モードを設定するとＣＰＵ９０５に操作データＤを出力するようになされる。
The
ＣＰＵ９０５は、無線通信処理時、送信モードや受信モードに基づいて情報処理をするようになされる。例えば、ＣＰＵ９０５は、無線通信処理をする際に、携帯電話機＃２との間の離隔距離を図示しない測定手段により測定する。ここで、測定された離隔距離の結果情報に基づいて当該携帯電話機＃１と携帯電話機＃２との間が遠い、又は、当該携帯電話機＃１と携帯電話機＃２との間が近いかを判別する。この判別された結果に基づいて当該携帯電話機＃１と携帯電話機＃２との間で広帯域無線通信又は狭帯域無線通信を実行する。
The
ＬＳＩ装置９２は、通信部９０２、位相同期発振部９０３、信号処理部９０４及びＩ／Ｏインターフェース９０７を有しており、これらの集積回路が同一半導体基板上に１チップ化されている。ＬＳＩ装置９２は共用器９０１に接続される。共用器９０１は３端子Ｔ１〜Ｔ３を有しており、端子Ｔ１にはアンテナ９１ａが接続される。アンテナ９１ａには非対称平面アンテナ１０が応用される。アンテナ９１ａは広帯域性を利用して隣接する、例えば、携帯電話機＃２のアンテナ９１ｄとの間で広帯域情報の無線通信処理を実行する。
The LSI device 92 includes a communication unit 902, a phase-locked
通信部９０２は、変調部９３、復調部９４及びクロックデータ再生部９５を有している。
通信部９０２には、信号処理部９０４が接続され、信号処理部９０４で処理されたデータが通信部９０２にて無線伝送に必要な処理を施される。信号処理部９０４は、Ｉ／Ｏインターフェース９０７を介して不図示の内部機器に接続される。
The communication unit 902 includes a
A
Ｉ／Ｏインターフェース９０７（入出力Ｉ／Ｆ部）は、内部機器の配線を使用して転送されている信号を入力する部分である。Ｉ／Ｏインターフェース９０７と内部機器とを結ぶ有線部は、通常のシリアルデータ又はパラレルデータで通信を行なっている。有線通信方式には、例えばシリアルＡＴＡ（Advanced Technology Attachment）、ＵＳＢ、ＰＣＩ ＥＸＰＲＥＳＳやパラレルＡＴＡ等が採用される。
The I / O interface 907 (input / output I / F unit) is a part for inputting a signal transferred using wiring of an internal device. The wired part connecting the I /
この例で、信号処理部９０４は、情報送信時、例えば、内部機器から入力した映像信号や音声信号等の入力データＤinを信号処理し、広帯域信号と狭帯域信号とを通信部９０２に出力する。信号処理部９０４はローカルＣＰＵやマイコン等により構成される。図中において、矢印太線は広帯域信号を示し、矢印波線は狭帯域信号を示している。
In this example, the
通信部９０２は、図示しない信号多重部を有しており、広帯域信号と狭帯域信号とを重畳（多重）して送信信号を出力する。更に、通信部９０２は変調部９３を有しており、所定の変調形式により送信信号を変調し、所定の周波数の搬送波に基づいて変調信号を送出するようになされる。無線伝送に用いる変調方式は、特に明記しないがＡＳＫ変調や、ＰＳＫ変調、ＯＦＤＭ変調、ＵＷＢ変調等である。変調部９３は上述した共用器９０１の端子Ｔ２に接続される。
The communication unit 902 includes a signal multiplexing unit (not shown), and superimposes (multiplexes) the wideband signal and the narrowband signal to output a transmission signal. Further, the communication unit 902 includes a
上述の共用器９０１の端子Ｔ３には通信部９０２の復調部９４及びクロックデータ再生部９５が接続される。クロックデータ再生部９５では、情報受信時に、所定の周波数の搬送波に基づいて搬送されてくる変調信号からクロックデータを再生する。クロックデータ再生部９５には、位相同期発振部９０３が接続され、クロックデータの位相を検出し、このクロックデータに同期したクロック信号ＣＬＫを発振する。クロック信号ＣＬＫは、変調部９３、復調部９４、クロックデータ再生部９５及び信号処理部９０４に出力される。位相同期発振部９０３は信号処理部９０４に接続される。
The demodulator 94 and the clock
一方、復調部９４では、情報受信時に、所定の周波数の搬送波に基づいて搬送されてくる変調信号を入力して、所定の復調形式により受信信号を復調するようになされる。無線伝送に用いる復調方式は、ＡＳＫ復調や、ＰＳＫ復調、ＯＦＤＭ復調、ＵＷＢ復調等である。 On the other hand, at the time of information reception, the demodulator 94 receives a modulated signal carried based on a carrier wave having a predetermined frequency, and demodulates the received signal in a predetermined demodulation format. Demodulation methods used for wireless transmission include ASK demodulation, PSK demodulation, OFDM demodulation, UWB demodulation, and the like.
通信部９０２には、図示しない信号分離部が設けられ、受信信号から広帯域信号（広帯域情報）と狭帯域信号（制御情報）とを分離するようになされる。広帯域信号と狭帯域信号は、通信部９０２から信号処理部９０４へ出力される。信号処理部９０４では、狭帯域信号（制御情報）に基づいて広帯域信号（広帯域情報）を、例えば、フィルタ処理等をして映像信号や音声信号等を内部機器や、Ｉ／Ｏインターフェース９０７を通じてメモリ９０６等に出力する。
The communication unit 902 is provided with a signal separation unit (not shown) so as to separate a wideband signal (wideband information) and a narrowband signal (control information) from the received signal. The wideband signal and the narrowband signal are output from the communication unit 902 to the
信号処理部９０４にはメモリ９０６が接続され、制御情報や、映像情報号、音声情報等を一時記憶するようになされる。メモリ９０６にはハードディスク装置、光磁気記録ディスク装置、光記録ディスク装置、テープ記録装置等が使用される。これらの記憶装置は半導体メモリよりも大容量であり、所定の読込み書込み速度を有した機器が使用される。
A
ＣＰＵ９０５は情報判別部の一例を構成し、情報受信時に、広帯域無線通信によって受信される広帯域情報の信号処理要否を、狭帯域無線通信によって受信される狭帯域情報及び当該広帯域情報に付加された付加情報に基づいて判別する。ＣＰＵ９０５にはメモリ９０６（記憶装置）が接続され、信号処理要と判別された広帯域情報を記憶するようになされる。
The
なお、上述のＩ／Ｏインターフェース９０７にはモニタ９６が接続され、図２３に示したようなアイコンが表示される。例えば、３本のバーの絵を表示して報知するようになされる。アンテナ９１ａ、９１ｄの整合具合によって、携帯電話機＃１と携帯電話機＃２とが電波強度＝「強」状態で整合している場合は、最長のバーが表示される。中間状態で整合している場合は、中間長のバーが表示される。「弱」状態で整合している場合は、最小のバーが表示される。これにより、バーの長さで携帯電話機＃１のアンテナ９１ａと、携帯電話機＃２のアンテナ９１ｄの整合具合を目視確認できるようになる。
Note that a
続いて、本発明に係る通信方法について説明する。図２７Ａ〜Ｈは、広帯域情報Ｄ１１の処理例を示す遷移図である。図２７Ａに示す広帯域情報Ｄ１１は、本発明に係る電子機器１００〜８００や、携帯電話機＃１〜＃４等で取り扱われ、信号処理前に、図２７Ｂに示すようなブロック単位に分割される。広帯域情報Ｄ１１は、リアルタイム性が要求される映像情報や音声情報等であって、携帯電話機＃１等のＬＳＩ装置９２に直接入力されるものである。携帯電話機＃１ではＣＰＵ９０５が広帯域情報Ｄ１１をブロック単位に分割して有意広帯域情報Ｄ１２となされる。
Subsequently, a communication method according to the present invention will be described. 27A to 27H are transition diagrams showing an example of processing of the broadband information D11. The broadband information D11 shown in FIG. 27A is handled by the
図２７Ｃに示すＩＤ情報Ｄ１３（付加情報）は、図２７Ｂに示したブロック単位に分割された有意広帯域情報Ｄ１２に付加するようになされる。ＩＤ情報Ｄ１３は、有意広帯域情報Ｄ１２を情報処理させる携帯電話機＃１等（ＬＳＩ装置９２等）を指定する制御情報である。制御情報には、ＬＳＩ装置９２又はＣＰＵ９０５等で信号処理要否を判別するためのフラグ情報が含まれる。例えば、フラグ情報＝１で信号処理「要」を示し、フラグ情報＝０で信号処理「否」を示す。ＣＰＵ９０５は当該ブロック単位に分割した有意広帯域情報Ｄ１２の先頭にＩＤ情報Ｄ１３を合成（結合）する。
ID information D13 (additional information) shown in FIG. 27C is added to significant broadband information D12 divided into blocks shown in FIG. 27B. The ID information D13 is control information for designating the
この例で、有意広帯域情報ブロックのデータＤ１４のフレーム構成は、図２７Ｄに示すような付加情報ＩＤを付与された有意広帯域情報フレームとなる。有意広帯域情報ブロックのデータＤ１４は、有意広帯域情報Ｄ１２にＩＤ情報Ｄ１３が合成されて形成される。有意広帯域情報ブロックは、ＬＳＩ装置９２にて一括して情報処理を行なう必要のあるデータ単位である。ＩＤ情報Ｄ１３は、信号処理中、有意広帯域情報Ｄ１２の先頭に合成されて管理される。図２７Ｅに示すＩＤ情報付きの有意広帯域情報ブロックのデータＤ１４’は、信号処理が終了した場合に、メモリ９０６に転送され格納される。信号処理終了後のデータＤ１４’は、例えば、携帯電話機＃２へ転送される場合がある。
In this example, the frame structure of the data D14 of the significant broadband information block is a significant broadband information frame to which the additional information ID as shown in FIG. 27D is assigned. Significant broadband information block data D14 is formed by combining ID information D13 with significant broadband information D12. The significant broadband information block is a data unit that needs to be processed collectively by the LSI device 92. The ID information D13 is synthesized and managed at the head of the significant broadband information D12 during signal processing. Data D14 'of the significant broadband information block with ID information shown in FIG. 27E is transferred to and stored in the
図２７Ｆに示すＩＤ情報Ｄ１３’は、信号処理終了後の有意広帯域情報ブロックのデータＤ１４’から分離するようになされる。ＩＤ情報Ｄ１３’は、携帯電話機＃１でＣＰＵ９０５が信号処理部９０４を制御することで、データＤ１４’から分離される。図２７Ｇに示す有意広帯域情報Ｄ１２’は、データＤ１４’からＩＤ情報Ｄ１３’を分離すると得られる。
The ID information D13 'shown in FIG. 27F is separated from the data D14' of the significant broadband information block after the signal processing is completed. The ID information D13 'is separated from the data D14' when the
ＩＤ情報分離後の有意広帯域情報Ｄ１２’は、ＣＰＵ９０５の制御を受けた信号処理部９０４により、リアルタイム性を保証した情報に変換するようになされる。図２７Ｈに示す広帯域情報Ｄ１１’は、リアルタイム性を保証したものである。信号処理部９０４では、例えば、有意広帯域情報Ｄ１２’を映像情報や音声情報等の広帯域情報Ｄ１１’に変換するようになされる。これにより、ＬＳＩ装置９２で有意広帯域情報Ｄ１２を処理することができる。
The significant broadband information D12 'after separation of the ID information is converted into information that guarantees real-time property by the
図２８Ａ〜Ｈは、映像情報Ｄ２１の処理例を示す遷移図である。この例で、広帯域情報が映像信号の場合には、有意映像情報ブロックのデータＤ２４のフレーム構成は、図２８Ｄに示すような有意広帯域情報フレームになる。フレーム構成としては上述の構成に限らずその他のものでもよく。例えばＩＥＥＥの８０２．１１に準拠するようなものでもよい。この例では、広帯域情報が外部から入力される映像情報Ｄ２１である場合を挙げている。 28A to 28H are transition diagrams showing a processing example of the video information D21. In this example, when the broadband information is a video signal, the frame structure of the significant video information block data D24 is a significant broadband information frame as shown in FIG. 28D. The frame configuration is not limited to the above-described configuration, and other frame configurations may be used. For example, it may be compliant with IEEE 802.11. In this example, the case where the broadband information is video information D21 input from the outside is cited.
図２８Ａに示す広帯域情報Ｄ２１は、本発明に係る電子機器１００〜８００や、携帯電話機＃１〜＃４等で取り扱われ、信号処理前に、図２８Ｂに示すようなフィールド単位に分割される。映像情報Ｄ２１は、リアルタイム性が要求され、携帯電話機＃１又は直接にＬＳＩ装置９２に入力されるものである。携帯電話機＃１ではＣＰＵ９０５が映像情報Ｄ２１をフィールド単位に分割して有意映像情報Ｄ２２となされる。
The broadband information D21 illustrated in FIG. 28A is handled by the
図２８Ｃに示すＩＤ情報Ｄ２３（付加情報）は、図２８Ｂに示したフィールド単位に分割された有意映像情報Ｄ２２に付加するようになされる。ＩＤ情報Ｄ２３は、有意映像情報Ｄ２２を例えばフィルタ処理させる携帯電話機＃１等（ＬＳＩ装置９２等）を指定する制御情報である。制御情報には、ＬＳＩ装置９２又はＣＰＵ９０５等で信号処理要否を判別するためのフラグ情報が含まれる。
ID information D23 (additional information) shown in FIG. 28C is added to significant video information D22 divided into field units shown in FIG. 28B. The ID information D23 is control information that designates, for example, the cellular phone # 1 (such as the LSI device 92) that filters the significant video information D22. The control information includes flag information for determining whether or not signal processing is necessary by the LSI device 92 or the
例えば、フラグ情報＝１で信号処理「要」を示し、フラグ情報＝０で信号処理「否」を示す。ＣＰＵ９０５は当該フィールド単位に分割した有意映像情報Ｄ２２の先頭にＩＤ情報Ｄ２３を合成（結合）する。このように、入力された映像情報が１フィールド分毎に分割され、１フィールド分の映像情報の先頭にＩＤ情報が付加されて１つの有意映像情報ブロックが形成される。ＩＤ情報は、通常の映像情報に含まれるブランキング期間に付加するようにしてもよい。
For example, flag information = 1 indicates signal processing “required”, and flag information = 0 indicates signal processing “no”. The
図２８Ｄに示す有意映像情報ブロックのデータＤ２４は、有意映像情報Ｄ２２にＩＤ情報Ｄ２３が合成されて形成される。有意映像情報ブロックは、ＬＳＩ装置９２において、一括して情報処理を行なう必要のあるデータ単位である。ＩＤ情報Ｄ２３が付加された有意映像情報ブロックは、ＬＳＩ装置９２において信号処理がなされる。 The significant video information block data D24 shown in FIG. 28D is formed by synthesizing the significant video information D22 with the ID information D23. The significant video information block is a data unit that needs to be collectively processed in the LSI device 92. The significant video information block to which the ID information D23 is added is subjected to signal processing in the LSI device 92.
有意映像情報ブロックは、信号処理中、フィールド単位の有意映像情報の先頭に合成されて管理される。例えば、ＩＤ情報Ｄ２３は、制御信号及びフィールド番号の他に、ＬＳＩ装置９２において信号処理された結果生じた情報が含まれる。なお、狭帯域情報とＩＤ情報Ｄ２３をキー情報（鍵）とした当該携帯電話機＃１等での信号処理が指定されないことが判別された場合は、当該有意映像情報ブロックの信号処理がなされない。狭帯域情報は、制御信号やＬＳＩ装置９２において信号処理された結果生じた情報も含まれる。狭帯域情報は、例えば、アンテナ９１ａの狭帯域性を利用して送信される。
The significant video information block is synthesized and managed at the head of significant video information in field units during signal processing. For example, the ID information D23 includes information generated as a result of signal processing in the LSI device 92 in addition to the control signal and the field number. If it is determined that the signal processing in the
図２８Ｅに示すＩＤ情報付きの有意映像情報ブロックのデータＤ２４’は、信号処理が終了した場合に得られる。信号処理終了後のデータＤ２４’は、例えば、携帯電話機＃１から携帯電話機＃３等へ転送される。図２８Ｆに示すＩＤ情報Ｄ２３’は、信号処理終了後の有意映像情報ブロックのデータＤ２４’から分離するようになされる。ＩＤ情報Ｄ２３’は、携帯電話機＃１でＣＰＵ９０５が信号処理部９０４を制御することで、データＤ２４’から分離される。図２８Ｇに示す有意映像情報Ｄ２２’は、データＤ２４’からＩＤ情報Ｄ２３’を分離すると得られる。
The significant video information block data D24 'with ID information shown in FIG. 28E is obtained when the signal processing is completed. The data D24 'after completion of the signal processing is transferred from the
ＩＤ情報分離後の有意映像情報Ｄ２２’は、ＣＰＵ９０５の制御を受けた信号処理部９０４により、リアルタイム性を保証した情報に変換するようになされる。図２８Ｈに示す映像情報Ｄ２１’は、リアルタイム性を保証したものである。信号処理部９０４では、例えば、有意映像情報Ｄ２２’を映像情報や音声情報等の映像情報Ｄ２１’に変換するようになされる。これにより、携帯電話機＃１のＬＳＩ装置９２で有意映像情報Ｄ２２を処理することができる。
The significant video information D22 'after the separation of the ID information is converted into information guaranteeing real-time property by the
図２９及び３０は、送信モード時の携帯電話機＃１等の動作例（その１及び２）を示すフローチャートである。
FIGS. 29 and 30 are flowcharts showing operation examples (
この実施例では第１及び第２の電子機器には、図２５Ａ及びＢに示した携帯電話機＃１及び＃２を用いる場合を例に挙げる。もちろん、第１及び第２の電子機器が、デジタルカメラ１０８と、これを載せる充電器１０９やホルダー等であってもよい。
In this embodiment, as an example, the first and second electronic devices use the
この例では、１１％以上の比帯域幅を有し、かつ、広帯域性を有するアンテナ９１ａを設けた携帯電話機＃１と、１１％以上の比帯域幅を有し、かつ、広帯域性を有するアンテナ９１ｄを設けた携帯電話機＃２とを備え、広帯域無線通信時は、近接対向させて携帯電話機＃１及び携帯電話機＃２間で無線通信処理をする。狭帯域無線通信時は、これらを離して携帯電話機＃１及び携帯電話機＃２間で無線通信処理をする場合を前提とする。
In this example, the
アンテナ９１ａ及びアンテナ９１ｄには、非対称平面アンテナが使用される。携帯電話機＃１〜＃４間の認証及びデータ通信には暗号化方式が採用される。暗号化方式には、ＡＥＳ（Advanced Encryption Standard）方式等が用いられる。この方式においける公開鍵暗号は、自分の所有している携帯電話機＃１であることと、その携帯電話機＃１がどういう種類のものであるかを確認するために採用される。つまり、始めにユーザ自身又はメーカーが生成した秘密鍵をユーザが持つ場合、携帯電話機＃１〜＃４において共有するようになされる。
An asymmetric planar antenna is used for the
アンテナ９１ａ，９１ｄ等の狭帯域性を用いた通信を行なう場合は、暗号に用いる鍵情報の交換は行わない。また、広帯域性を用いた通信を行なう場合には鍵情報の交換を行う。なお、携帯電話機＃１が送信モードに設定され、携帯電話機＃２が受信モードに設定される場合を例に挙げる。
When the communication using the narrow band characteristics such as the
これらを通信処理条件にして、まず、図２９に示すフローチャートのステップＳＴ１で送信モード又は他のモード処理の選択に基づいて制御を分岐する。送信モード又は他のモード処理の選択は、操作部９０８を操作することで設定される。この例では、送信モードが選択されているので、ステップＳＴ２に移行して通信部９０２にて信号送信処理を実行する。他のモード処理には受信モードが含まれる。
With these as communication processing conditions, control is first branched based on the selection of the transmission mode or other mode processing in step ST1 of the flowchart shown in FIG. The selection of the transmission mode or other mode processing is set by operating the
次に、ステップＳＴ３で当該携帯電話機＃１（電子機器）の回りに、他の電波を出す携帯電話機＃２（電子機器）が無いかを確認するために携帯電話機＃１はビーコン信号を送信する。その後、ステップＳＴ４で近くに他の携帯電話機＃２があれば、ビーコン信号の送信をやめてステップＳＴ５に移行する。ステップＳＴ５で、次のビーコン信号の送信開始時刻を決定するために乱数を発生する。そして、一定の間隔を経た後に、ステップＳＴ３に移行して再度、ビーコン信号を送信するようになされる。
Next, in step ST3, the
近くに他の電波を出す携帯電話機＃２が存在しない（無い）場合には、ステップＳＴ６に移行し携帯電話機＃１及び＃２間にて狭帯域無線通信のリンクを確立して、アンテナ９１ａ及び９１ｄの狭帯域性に収まる信号を用いた通信（狭帯域無線通信）に移行するようになる。
If there is no
この例では、ステップＳＴ７に移行して、狭帯域無線通信又は広帯域無線通信をしようとする携帯電話機＃１及び＃２間（電子機器間）の物理的な距離を測定し、両者の距離の長短を判断する。この際の判断には、電波・光・音波・信号処理等を用いられる。図２６に示したＣＰＵ９０５は、当該携帯電話機＃１と他の携帯電話機＃２との間の離隔距離を測定し、ここで測定された離隔距離の結果情報に基づいて携帯電話機＃１と携帯電話機＃２との間が遠い、又は、携帯電話機＃１と携帯電話機＃２との間が近いかを判別する。この判別結果に基づいて携帯電話機＃１と携帯電話機＃２との間で広帯域無線通信又は狭帯域無線通信を実行する。
In this example, the process proceeds to step ST7, where the physical distance between the
携帯電話機＃２が近くにあるか無いかは、携帯電話機＃１を基準にして、距離確認処理で判断する。その方法としては、携帯電話機＃２が近くにあるかどうかを判別するドップラー効果を用いるか、送信器より決められた波形パターンを送信し、その波形を受信器が受け取り、その波形を受信した受信器が再度その波形を送信して最初に送った送信器が受け取り、送信した送信器内にて、元の送った波形との時間差を計算することで距離を確認する等により実行される。
Whether the
次に、ステップＳＴ８で先の距離確認処理結果に基づいて通信したい携帯電話機＃２が遠方に存在するか又は近接した状態にあるかを判別する。通信したい携帯電話機＃２が近くにある場合には、ステップＳＴ９に移行してアンテナ９１ａ，９１ｄの広帯域を用いた通信リンクの確立を行なう。次に、ステップＳＴ１０に移行して、この広帯域無線通信が通信したい携帯電話機＃２を認証する場合か、又は、データ通信する場合かを判断する。つまり、暗号通信の有無を判別する。このとき、ＣＰＵ９０５は、広帯域無線通信によって送受信される広帯域情報に関して、秘密鍵暗号通信の有無を判別し、この判別の結果に基づいて秘密鍵データ通信又は公開鍵データ通信を実行する。
Next, in step ST8, it is determined whether or not the
秘密鍵データ通信を実行する場合は、秘密鍵が通信したい携帯電話機＃２に存在するので、秘密鍵を用いて暗号化した広帯域情報のデータ通信を行なう。このとき、アンテナ９１ａ，９１ｄの広帯域特性を利用して先頭に付加情報とＩＤ情報Ｄ１３とを付加した広帯域情報を伝送する。
When executing secret key data communication, since the secret key exists in the
その後、ステップＳＴ１２に移行して、全データを送信していない場合や、データ通信途中に通信環境が変った場合には、ステップＳＴ９に戻って広帯域無線通信のリンク確立を行なう。全データを送信した場合は情報処理を終了する。 Thereafter, the process proceeds to step ST12, and when all data is not transmitted or when the communication environment changes during data communication, the process returns to step ST9 to establish a link for broadband wireless communication. If all data has been transmitted, the information processing is terminated.
上述のステップＳＴ９で通信したい携帯電話機＃２を認証する場合には、ステップＳＴ１３に移行して公開鍵の生成を行なう。このとき、生成された公開鍵は、ユーザがデータ通信をしたい携帯電話機＃１〜＃４間において共有するようになされる。その後、ステップＳＴ１４に移行して公開鍵暗号方式による通信が実行可能かどうかを確認して終了する。上述の公開鍵は、狭帯域情報又は有意広帯域情報フレームに付けてデータ通信をするようになされる。
When authenticating the
また、上述のステップＳＴ８で通信したい携帯電話機＃２が遠方の場合には、ステップＳＴ１５に移行して、先に交換した公開鍵を持つ携帯電話機＃２との間でデータを送受信するために公開鍵を用いて暗号化したデータを通信したい携帯電話機＃２に送る。その後、ステップＳＴ１６に移行して、全データを送信したかを検出する。全データを送信した場合は情報処理を終了する。なお、全データを送信していない場合や、通信途中で通信状態が変った場合等は、再度、ステップＳＴ６に戻って狭帯域無線通信のリンク確立処理を実行する。なお、ステップＳＴ１で他のモードが選択されている場合は、ステップＳＴ１７に移行して他のモード処理を実行して終了する。例えば、受信モードを実行する。
If the
図３１及び３２は、受信モード時の携帯電話機＃２の動作例（その１及び２）を示すフローチャートである。
31 and 32 are flowcharts showing an operation example (
この実施例では、携帯電話機＃２には受信モードが設定される場合を例に挙げる。これを通信処理条件にして、図３１のフローチャートのステップＳＴ２１で受信モードの設定処理をする。受信モードは、操作部９０８を操作することで設定される。次に、ステップＳＴ２２で携帯電話機＃２は受信待機状態となされる。ビーコン信号を受信できるようにするためである。その後、ステップＳＴ２３で携帯電話機＃２の通信部９０２は狭帯域信号（ビーコン信号）を受信する。
In this embodiment, a case where the reception mode is set for the
次に、ステップＳＴ２４で携帯電話機＃２でビジーか否かを判別する。これは受信側となった当該携帯電話機＃２で情報処理をする余裕があるかどうかを判断するためである。ビジーの場合（処理する余裕が無い場合）はステップＳＴ２４に移行して待機信号（命令）を相手方の携帯電話機＃２へ送信する。ビジーでない場合、すなわち、当該携帯電話機＃２で情報処理をする余裕がある場合は、ステップＳＴ２５に移行して狭帯域無線通信のリンク確立処理を実行する。このとき、通信したい携帯電話機＃１に距離の情報を返信するために信号処理等を行なう場合もある。
Next, in step ST24, it is determined whether or not the
次に、ステップＳＴ２６に移行して、その通信相手方の携帯電話機＃１と当該携帯電話機＃２の間の物理的な距離を電波・光・音波・信号処理等を利用して判別する。携帯電話機＃１が近くにあるか無いかは、携帯電話機＃２を基準にして、距離確認処理で判断する。その方法としては、携帯電話機＃１が近くにあるかどうかを判別するドップラー効果を用いるか、送信器より決められた波形パターンを送信し、その波形を受信器が受け取り、その波形を受信した受信器が再度その波形を送信して最初に送った送信器が受け取り、送信した送信器内にて、元の送った波形との時間差を計算することで距離を確認する等により実行される。
Next, the process proceeds to step ST26, and the physical distance between the
次に、ステップＳＴ２７で先の距離確認処理結果に基づいて通信したい携帯電話機＃１が遠方又は近接かを判別する。このとき、通信したい携帯電話機＃１が近くにある場合には、ステップＳＴ２８に移行してアンテナ９１ｄの広帯域を用いた通信リンクの確立を行なう。次に、ステップＳＴ２９に移行して、この広帯域無線通信内容が通信したい携帯電話機＃１を認証する場合か、秘密データ通信する場合かを判断する。
Next, in step ST27, it is determined whether the
秘密データ通信の場合、秘密鍵が通信したい携帯電話機＃１に存在するので秘密鍵を用いて暗号化した広帯域のデータ通信を行なう。このとき、ＣＰＵ９０５は、広帯域無線通信によって送受信される広帯域情報の信号処理要否を、狭帯域無線通信によって受信される狭帯域情報及び当該広帯域情報に付加された付加情報に基づいて判別し、信号処理要と判別された広帯域情報をメモリ９０６に記憶するようになされる。付加情報は、暗号鍵や信号処理結果情報やその広帯域情報の順序を示す番号などである。
In the case of secret data communication, since the secret key exists in the
その後、ステップＳＴ３０に移行して、全データを受信していない場合や、データ通信途中に通信環境が変った場合には、広帯域無線通信のリンク確立を行なう。全データを受信した場合は通信処理を終了する。メモリ９０６に記憶された広帯域情報は、その後、読み出され狭帯域情報に基づいて信号処理部９０４で信号処理される。通信したい携帯電話機＃１を認証する場合には、ステップＳＴ３２に移行して公開鍵の生成を行ないステップＳＴ３３に移行して公開鍵暗号方式の通信が行なえるかどうかの確認をして通信処理を終了する。
Thereafter, the process proceeds to step ST30, and when all data is not received or when the communication environment changes during data communication, a link for broadband wireless communication is established. When all the data has been received, the communication process is terminated. The broadband information stored in the
なお、ステップＳＴ２７で通信したい携帯電話機＃１が遠方の場合には、ステップＳＴ３４に移行して、先に交換した公開鍵を持つ携帯電話機＃１との間でデータの送受信を実行するために公開鍵を用いて暗号化したデータを通信したい携帯電話機＃１に送る。次に、ステップＳＴ３５に移行して全データを受信したかを検出する。全データを受信した場合は通信処理を終了する。なお、全データを受信していない場合や、通信途中で通信状態が変った場合等は、再度、ステップＳＴ２５に戻って狭帯域無線通信のリンクを確立処理を実行する。
If the
このように、第９の実施例に係る電子機器システム９００及び通信方法によれば、本発明に係る携帯電話機＃１〜＃４が応用され、広帯域無線通信時、アンテナ９１ａ及びアンテナ９１ｄを近接対向させて携帯電話機＃１及び携帯電話機＃２間で無線通信処理をするようになされる。狭帯域無線通信時、携帯電話機＃１〜携帯電話機＃４をそれぞれ離した状態で、これらの携帯電話機＃１〜携帯電話機＃４間で無線通信処理をするようになされる。
As described above, according to the
従って、携帯電話機＃１及び携帯電話機＃２間で２つのアンテナを１対１に近接係合することができ、携帯電話機＃１及び携帯電話機＃２間でリアルタイムに、大量の広帯域情報を送受信できるようになる。これにより、携帯電話機＃１を他の携帯電話機＃２とを重ね合わせた状態、あるいは、極接近させた状態で、一方の携帯電話機＃１側から他方の携帯電話機＃２側へ、又は、他方の携帯電話機＃２から一方の携帯電話機＃１側へ、大量の広帯域情報を送信できるようになる。
Accordingly, the two antennas can be closely engaged in a one-to-one relationship between the
この他に、電子機器システム９００によれば、複数の電子機器において１対１の広帯域な情報伝送ができる。また、複数の電子機器において、１対多又は多対多の狭帯域な情報伝送ができる。非対称平面アンテナ１０の簡素な構造により電子機器筐体への実装が容易になり、コスト削減に寄与することができる。ユーザはＧＵＩインターフェースに関して、複数の表示制御用の配線の煩わしさから開放され、かつ、広帯域の通信を実現することができる。ユーザは複数の電子機器を同期させた動作を行なわせることができる。なお、設計者はアンテナ設置の設計コスト及び配線レイアウトの設計コストを削減することができる。
In addition, the
第９の実施例では、第１及び第２の電子機器に関して携帯電話機＃１及び＃２（＃３，＃４）について説明したが、これに限られることはなく、第１の電子機器がデジタルカメラ１０８であって、第２の電子機器が充電器１０９である場合、第１の電子機器がパソコン１０６であって、第２の電子機器が携帯電話機＃１，＃２，＃３又は＃４である場合であっても、同様な効果が得られることはいうまでもない。
In the ninth embodiment, the
この発明は、近距離にて単一指向性かつ広帯域性を有し、遠距離にて狭帯域性を有する２周波の共振型アンテナ動作をする電子機器間の無線通信向けのアンテナを用いた映像処理装置や情報処理装置等に適用して極めて好適である。 The present invention relates to an image using an antenna for wireless communication between electronic devices operating as a two-frequency resonant antenna having a unidirectional and broadband characteristic at a short distance and a narrow band characteristic at a long distance. It is extremely suitable when applied to a processing apparatus, an information processing apparatus, and the like.
１・・・給電パターン、２・・・アンテナ整合パターン、３・・・アンテナパターン、４，２４・・・多層基板（基板）、１０，１０’，１０ａ〜１０ｉ・・・広帯域アンテナ（非対称平面アンテナ）、１０”・・・長方形パッチアンテナ、１１，２１，３１，４１，５１，６１，７１，８１，９１・・・アンテナ、１２・・・本体ケース、１３・・・レンズ、１４・・・シャッターボタン、１６・・・モニタ、２２，９２・・・ＬＳＩ装置（半導体集積回路装置）、２３ａ，２０３・・・ＧＮＤ層、２５・・・伝送線路、２６・・・コンタクトホール、３０・・・本体金属ケース（筐体）、４７・・・樹脂ケース、８６・・・装着機構、１００，２００，３００，４００，５００，６００，７００，８００・・・電子機器、１０１・・・デジタルカメラ（第１の筐体）、１０２・・・ホルダー（第２の筐体）、２０１，２０２，２０４，２０６・・・絶縁層、２０５・・・配線層、９００・・・電子機器システム、９０１・・・共用器、９０２・・・通信部、９０３・・・位相同期発振部、９０４・・・信号処理部、９０５・・・ＣＰＵ、９０６・・・メモリ（記憶装置）
DESCRIPTION OF
Claims (20)
所定の比帯域幅を有し、かつ、広帯域性を有する第２のアンテナを１以上設けた第２の筐体とを備え、
前記第１及び第２のアンテナを近接対向させて前記第１及び第２の筐体間で無線通信処理をすることを特徴とする電子機器。 A first housing having at least one first antenna having a predetermined specific bandwidth and having a wide bandwidth;
A second housing having at least one second antenna having a predetermined specific bandwidth and having a wide bandwidth,
An electronic apparatus that performs wireless communication processing between the first and second housings with the first and second antennas in close proximity to each other.
前記第２の筐体は、携帯電子機器を保持するホルダー又は前記携帯電子機器を充電する充電器であることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。 The first housing is a portable electronic device;
The electronic device according to claim 1, wherein the second casing is a holder that holds a portable electronic device or a charger that charges the portable electronic device.
絶縁性の基板又は絶縁層上に設けられた導電性の給電パターンと、
前記給電パターンから延在した導電性のアンテナパターンとを備え、
前記アンテナパターンは、
前記給電パターンを基準にして非対称な形状を有してなることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。 The first and second antennas are
A conductive power supply pattern provided on an insulating substrate or insulating layer;
A conductive antenna pattern extending from the feeding pattern,
The antenna pattern is
The electronic device according to claim 1, wherein the electronic device has an asymmetric shape with respect to the power feeding pattern.
金属容器が接地層を兼用する金属保護容器を備え、
前記金属保護容器の所定部位上には第１の絶縁層が積層され、
前記第１の絶縁層上にはアンテナパターンが積層され、
前記アンテナパターンを含む第１の絶縁層上には第２の絶縁層が積層されることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。 The first or / and second housing is:
The metal container has a metal protective container that also serves as a ground layer,
A first insulating layer is laminated on a predetermined portion of the metal protective container,
An antenna pattern is laminated on the first insulating layer,
The electronic device according to claim 1, wherein a second insulating layer is stacked on the first insulating layer including the antenna pattern.
表示素子の金属層が接地層を兼用する平面表示素子を備え、
前記平面表示素子の接地層上の所定部位には第１の絶縁層が積層され、
前記第１の絶縁層上には透明電極を用いたアンテナパターンが積層され、
前記アンテナパターンを含む第１の絶縁層上には第２の絶縁層が積層されることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。 The first or / and second housing is:
The metal layer of the display element includes a flat display element that also serves as a ground layer,
A first insulating layer is laminated on a predetermined portion on the ground layer of the flat display element,
An antenna pattern using a transparent electrode is laminated on the first insulating layer,
The electronic device according to claim 1, wherein a second insulating layer is stacked on the first insulating layer including the antenna pattern.
前記第１の筐体を装着する装着機構が設けられることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。 In the second housing,
The electronic apparatus according to claim 1, further comprising a mounting mechanism for mounting the first housing.
前記第２の筐体の装着機構に前記第１の筐体が装着されたことを報知するようになされることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。 Informing means is provided in the first casing or / and the second casing,
The electronic apparatus according to claim 1, wherein a notification is made that the first casing is mounted on the mounting mechanism of the second casing.
前記通信線には外部機器が接続され、前記第２の筐体の装着機構に前記第１の筐体が装着されたことを示す信号を当該外部機器に出力することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。 An external lead communication line is connected to the first casing or / and the second casing,
2. An external device is connected to the communication line, and a signal indicating that the first housing is attached to an attachment mechanism of the second housing is output to the external device. The electronic device as described in.
所定の比帯域幅を有し、かつ、広帯域性を有する第２のアンテナを設けた第２の電子機器とを備え、
前記第１及び第２のアンテナを近接対向させて前記第１及び第２の電子機器間で無線通信処理をすることを特徴とする電子機器システム。 A first electronic device provided with a first antenna having a predetermined specific bandwidth and having a wide bandwidth;
A second electronic device provided with a second antenna having a predetermined specific bandwidth and having a wide bandwidth,
An electronic device system, wherein the first and second antennas are placed close to each other and wireless communication processing is performed between the first and second electronic devices.
絶縁性の基板又は絶縁層上に設けられた導電性の給電パターンと、
前記給電パターンから延在した導電性のアンテナパターンとを備え、
前記アンテナパターンは、
前記給電パターンを基準にして非対称な形状を有してなることを特徴とする請求項１０に記載の電子機器システム。 The first and second antennas are
A conductive power supply pattern provided on an insulating substrate or insulating layer;
A conductive antenna pattern extending from the feeding pattern,
The antenna pattern is
The electronic device system according to claim 10, wherein the electronic device system has an asymmetric shape with respect to the power feeding pattern.
前記第２の電子機器との間の離隔距離を測定し、
測定された前記離隔距離の結果情報に基づいて当該第１の電子機器と第２の電子機器との間が遠い、又は、当該第１の電子機器と第２の電子機器との間が近いかを判別し、
判別された結果に基づいて当該第１の電子機器と第２の電子機器との間で広帯域無線通信又は狭帯域無線通信を実行することを特徴とする請求項１０に記載の電子機器システム。 The first electronic device includes:
Measuring a separation distance from the second electronic device;
Whether the first electronic device and the second electronic device are far from each other based on the measured distance result information, or whether the first electronic device and the second electronic device are close to each other Determine
11. The electronic device system according to claim 10, wherein wideband wireless communication or narrowband wireless communication is executed between the first electronic device and the second electronic device based on the determined result.
前記広帯域無線通信によって受信される広帯域情報の信号処理要否を、前記狭帯域無線通信によって受信される狭帯域情報及び当該広帯域情報に付加された付加情報に基づいて判別する情報判別部と、
前記情報判別部により信号処理要と判別された前記広帯域情報を記憶する記憶装置とを有することを特徴とする請求項１２に記載の電子機器システム。 The first or / and second electronic device is:
An information discriminating unit that discriminates whether or not signal processing of broadband information received by the broadband wireless communication is necessary based on narrowband information received by the narrowband wireless communication and additional information added to the broadband information;
The electronic device system according to claim 12, further comprising a storage device that stores the broadband information determined to be signal processing required by the information determination unit.
前記広帯域無線通信によって送受信される広帯域情報に関して秘密鍵暗号通信の有無を判別し、
前記判別の結果に基づいて秘密鍵データ通信又は公開鍵データ通信を実行することを特徴とする請求項１３に記載の電子機器システム。 The first or / and second electronic device is:
Determine the presence or absence of secret key encryption communication for broadband information transmitted and received by the broadband wireless communication,
14. The electronic device system according to claim 13, wherein secret key data communication or public key data communication is executed based on the determination result.
測定された前記離隔距離の結果情報に基づいて前記第１の電子機器と第２の電子機器との間が遠い、又は、前記第１の電子機器と第２の電子機器との間が近いかを判別し、
判別された結果に基づいて前記第１の電子機器と第２の電子機器との間で広帯域無線通信又は狭帯域無線通信を実行することを特徴とする請求項１６に記載の通信方法。 Measuring a separation distance between the first electronic device and the second electronic device;
Whether the first electronic device and the second electronic device are far from each other based on the measured result information of the separation distance, or whether the first electronic device and the second electronic device are close to each other Determine
The communication method according to claim 16, wherein broadband wireless communication or narrowband wireless communication is executed between the first electronic device and the second electronic device based on the determined result.
前記信号処理要と判別された前記広帯域情報を記憶することを特徴とする請求項１８に記載の通信方法。 The necessity of signal processing of broadband information transmitted and received by the broadband wireless communication is determined based on the narrowband information received by the narrowband wireless communication and the additional information added to the broadband information,
The communication method according to claim 18, wherein the broadband information determined to be the signal processing necessity is stored.
前記判別の結果に基づいて秘密鍵データ通信又は公開鍵データ通信を実行することを特徴とする請求項１９に記載の通信方法。 Determine the presence or absence of secret key encryption communication for broadband information transmitted and received by the broadband wireless communication,
20. The communication method according to claim 19, wherein secret key data communication or public key data communication is executed based on the determination result.
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