JP2013121247A - 非接触充電モジュール及びそれを備えた携帯端末 - Google Patents

Abstract

【課題】非接触充電コイルとＮＦＣアンテナと磁性シートとをひとつのモジュール化として小型化を達成し、同一方向の通信及び電力伝送が可能である非接触充電モジュール及びそれを備えた携帯端末を提供することを目的とする。また、非接触充電コイルの両端子を磁性シートに設けられたスリットに収納することによって、小型化だけでなく薄型化を達成することを目的とする。
【解決手段】導線が巻回された充電コイル３０と、充電コイル３０を囲むように配置されたＮＦＣコイル４０と、充電コイル３０とＮＦＣコイル４０とを同一方向から支持する磁性シート１０と、磁性シート１０に形成されたスリット１１と、を備え、充電コイル３０の両端子は、スリット１１内に収納されることを特徴とする非接触充電モジュールとした。
【選択図】図１

Description

本発明は、非接触充電モジュールとＮＦＣアンテナとを備えた非接触充電モジュール及びそれを備えた携帯端末に関する。

近年、携帯端末機器などの通信装置に搭載されているアンテナとして、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）技術を利用し、１３．５６ＭＨｚ帯域の電波を使用したＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）アンテナなどがある。ＮＦＣアンテナは、その通信効率を向上させるために、１３．５６ＭＨｚ帯域の通信の効率を向上させる磁性シートを備え、ＮＦＣアンテナモジュールとする。また、通信装置に非接触充電モジュールを搭載し、通信装置の充電方式を非接触充電で行うことも提案されている。これは、充電器側に送電用コイル、通信装置側に受電用コイルを配し、約１００ｋＨｚ〜２００ｋＨｚ帯域において両コイル間に電磁誘導を生じさせ、充電器から通信装置側に電力を伝送するものである。非接触充電モジュールもまた、その通信効率を向上させるために、約１００ｋＨｚ〜２００ｋＨｚ帯域の通信の効率を向上させる磁性シートを備え、非接触充電モジュールとする。

そして、これらＮＦＣモジュールと非接触充電モジュールとを備える携帯端末が提案されている（例えば特許文献１）。

特許第４６６９５６０号公報

ＮＦＣは１３．５６ＭＨｚ帯の周波数を用いて電磁誘導により通信を行う近距離無線通信である。また、非接触充電は、約１００ｋＨｚ〜２００ｋＨｚ帯域の周波数を用いて電磁誘導により電力伝送を行う。従って、それぞれの周波数帯域の通信（電力伝送）を高効率化させる最適な磁性シートは、ＮＦＣモジュールと非接触充電モジュールとで異なる。その一方で、ＮＦＣモジュールと非接触充電モジュールとの双方とも電磁誘導によって通信（電力伝送）を行うため、お互いに干渉しやすい。すなわち、一方のモジュールの通信時に他方のモジュールが磁束を奪う可能性や、他方のコイルに渦電流が発生して一方のモジュールの電磁誘導を弱める可能性がある。

そのため、（特許文献１）では、ＮＦＣモジュールと非接触充電モジュールとをそれぞれが磁性シートを備え、それぞれをモジュールとして配置し、通信装置の小型化を妨げてしまう。また、お互いの通信を干渉しあわないよう、通信方向を異ならせており、通信の種類によって通信面が変わってしまうため非常に不便となる。更に、近年では筐体の一方の面のほとんどを表示部とするスマートフォンがあり、スマートフォンに適用した場合は一方の通信を表示部側で行わなくてはならなくなる。

上記課題に鑑み本発明は、非接触充電コイルとＮＦＣアンテナと磁性シートとをひとつのモジュール化として小型化を達成し、同一方向の通信及び電力伝送が可能である非接触充電モジュール及びそれを備えた携帯端末を提供することを目的とする。また、非接触充電コイルの両端子を磁性シートに設けられたスリットに収納することによって、小型化だけでなく薄型化を達成した非接触充電モジュール及びそれを備えた携帯端末を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明の非接触充電モジュールは、導線が巻回された充電コイルと、前記充電コイルを囲むように配置されたＮＦＣコイルと、前記充電コイルと前記ＮＦＣコイルとを同一方向から支持する磁性シートと、前記磁性シートに形成されたスリットと、を備え、前記充電コイルの両端子は、前記スリット内に収納されることを特徴とする。

本発明によれば、非接触充電コイルとＮＦＣアンテナと磁性シートとをひとつのモジュール化として小型化を達成し、同一方向の通信及び電力伝送が可能である非接触充電モジュール及びそれを備えた携帯端末を得ることができる。また、非接触充電コイルの両端子を磁性シートに設けられたスリットに収納することによって、小型化だけでなく薄型化を達成することができる。

本発明の実施の形態における非接触充電モジュールの概略図 マグネットを備える１次側非接触充電モジュール及び充電コイルの関係を示す図 １次側非接触充電モジュールにマグネットを備える場合と備えない場合とにおける充電コイルの外径を一定にしたときの充電コイルの内径の大きさと充電コイルのＬ値との関係を示す図 １次側非接触充電モジュールにマグネットを備える場合と備えない場合とにおいて充電コイルのＬ値と中心部のくり抜きの割合との関係を示した図 本実施の形態における非接触充電モジュールを示す図 本実施の形態におけるＬ字のスリットを備える第１の磁性シートを示す概略図 本実施の形態における第１の磁性シート及び第２の磁性シートの周波数特性を示す図 本実施の形態の非接触充電モジュールを備えた携帯端末を模式的に示した断面図

請求項１に記載の発明は、導線が巻回された充電コイルと、前記充電コイルを囲むように配置されたＮＦＣコイルと、前記充電コイルと前記ＮＦＣコイルとを同一方向から支持する磁性シートと、前記磁性シートに形成されたスリットと、を備え、前記充電コイルの両端子は、前記スリット内に収納されることを特徴とする非接触充電モジュールであって、非接触充電コイルとＮＦＣアンテナと磁性シートとをひとつのモジュール化として小型化を達成し、同一方向の通信及び電力伝送が可能となる。また、非接触充電コイルの両端子を磁性シートに設けられたスリットに収納することによって、小型化だけでなく薄型化を達成することができる。

請求項２に記載の発明は、前記磁性シートは、前記充電コイルを支持する第１の磁性シートと、前記第１の磁性シートの上部に位置し前記ＮＦＣコイルを支持する第２の磁性シートと、を備え、前記スリットは前記第１の磁性シートに備えられ、前記充電コイルの両端子は、前記第２の磁性シートの下部において前記スリット内に収納されることを特徴とする非接触充電モジュールであって、充電コイルと第２の磁性シートとが積層する部分において厚みを増加させないよう、充電コイルを第１の磁性シートのスリット内に収納することができる。

請求項３に記載の発明は、前記ＮＦＣコイル及び前記充電コイルは矩形であり、前記スリットは、前記ＮＦＣコイル及び前記充電コイルの直線部と直交することを特徴とする請求項２に記載の非接触充電モジュールであって、スリットを短く構成することができ、充電コイル及びＮＦＣコイルの電力伝送効率または通信効率を向上させることができる。

請求項４に記載の発明は、前記ＮＦＣコイルはコーナー部を備え、前記ＮＦＣコイルのコーナー部において前記ＮＦＣコイルと前記充電コイルとの距離が最も離間することを特徴とする請求項１〜３のいずれかひとつに記載の非接触充電モジュールであって、両コイルの磁束が集中するコーナー部間の距離を離すことによって、小型化を達成しつつも、それぞれの電力伝送効率及び通信効率を向上させることができる。

請求項５に記載の発明は、前記ＮＦＣコイル及び前記充電コイルは矩形であり、前記充電コイルのコーナー部は曲線状に形成されることを特徴とする請求項４に記載の非接触充電モジュールであって、電力伝送効率及び通信効率のよい矩形コイルにおいて、両コイルの磁束が集中するコーナー部間の距離を離すことによって、小型化を達成しつつも、それぞれの電力伝送効率及び通信効率を非常に向上させることができる。

請求項６に記載の発明は、前記ＮＦＣコイルは矩形であり、前記充電コイルは円形であることを特徴とする請求項４に記載の非接触充電モジュールであって、通信効率のよい矩形のＮＦＣコイルにおいて磁束が集中するコーナーと、充電コイルと、の距離を離すことによって、お互いのコイルの干渉を低減して、それぞれの電力伝送効率及び通信効率を非常に向上させることができる。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれかひとつに記載された非接触充電モジュールを備えたことを特徴とする携帯端末であって、非接触充電コイルとＮＦＣアンテナと磁性シートとをひとつのモジュール化として小型化を達成し、同一方向の通信及び電力伝送が可能となる。また、非接触充電コイルの両端子を磁性シートに設けられたスリットに収納することによって、小型化だけでなく薄型化を達成することができる。その結果、携帯端末の小型化、薄型化を達成することができる。

（実施の形態）
〔非接触充電モジュールについて〕
以下、図１を用いて本発明の実施の形態における非接触充電モジュールの概要について説明する。図１は、本発明の実施の形態における非接触充電モジュールの概略図である。図１（ａ）は、非接触充電モジュールの組立斜視図、図１（ｂ）は、ＮＦＣコイルの上面図、図１（ｃ）は、充電コイルの上面図、図１（ｄ）は、第２の磁性シートの上面図、図１（ｅ）は、第１の磁性シートの上面図である。

本実施の形態の非接触充電モジュール１００は、導線が巻回された充電コイル３０と、充電コイル３０を囲むように配置されたＮＦＣコイル４０と、充電コイル３０とＮＦＣコイル４０とを同一方向から支持する第１の磁性シート１０と、を備えたことを特徴とする。

非接触充電モジュール１００は、対向する上面及び下面を備えるシート状の第１の磁性シート１０を備え、第１の磁性シート１０の上面の一部に第２の磁性シート２０を配置する。第２の磁性シート２０もシート状で、対向する上面及び下面を備えるが、口状の形状をしており、その中央部が貫通孔となっている。第２の磁性シート２０の貫通孔内には充電コイル３０が第１の磁性シート１０の上面に配置され、平面状に巻回された充電コイル３０の下面が磁性シート１０の上面に接着され、充電コイル３０の周囲は第２の磁性シート２０に囲まれている。また、第２の磁性シート２０の上面にはＮＦＣコイル４０が備えられ、ＮＦＣコイル４０は、充電コイル３０から一定の距離を置いて充電コイル３０の周囲に巻回される。また、第１の磁性シート１０の上面と第２の磁性シート２０の下面との接着、第１の磁性シート１０の上面と充電コイル３０の下面との接着、第２の磁性シート２０の上面とＮＦＣコイル４０の下面との接着は、絶縁性の両面テープや接着剤などで接着される。充電コイル３０全体が第１の磁性シート１０上からはみ出さずに載置され、ＮＦＣコイル４０全体が第２の磁性シート２０上からはみ出さずに載置されるとよい。第２の磁性シート２０は第１の磁性シート１０からはみ出さずに載置されるとよい。このようにすることで、充電コイル３０及びＮＦＣコイル４０の双方の通信効率を向上させることができる。なお、第１の磁性シート１０にはスリット１１が形成され、その形状は、図１（ａ）のような形（後述する図６のような形）であっても、図１（ｄ）のような形であってもよい。また、図１（ａ）ではスリット１１は中心部１３まで伸びていないが、中心部１３まで伸びていても良い。それにより、脚部３２ａ全体を確実にスリット１１内に収納することができる。

〔充電コイルについて〕
図１（ｂ）を用いて充電コイルについて詳細に説明する。

本実施の形態においては、充電コイル３０は略正方形に巻回されているが、略長方形を含める略矩形、円形、楕円形、多角形など、どのような形状であってもよい。

充電コイルは、２つの脚部（端子）３２ａ、３２ｂを始端及び終端として、線径が０．１ｍｍ程度の導線８〜１５本程度のリッツ線や複数線（好ましくは０．０８ｍｍ〜０．３ｍｍの導線を２〜１５本程度）を、中空部を中心に面上で渦を描くように巻回されている。例えば、線径が０．１ｍｍの導線１２本からなるリッツ線で巻回されたコイルは、同一の断面積をもつ導線１本で巻回されたコイルよりも、表皮効果によりはるかに交流抵抗が下がる。コイルの動作中の交流抵抗が下がればコイルによる発熱が下がり、熱特性の良好な充電コイル３０とすることができる。このとき、０．０８ｍｍ〜１．５ｍｍの導線８〜１５本からなるリッツ線であることで、電力伝送効率を良好にすることができる。単線であれば、線径が０．２ｍｍ〜１ｍｍである導線であるとよい。また、例えば、０．２ｍｍの導線を３本、０．３ｍｍの導線を２本用いてリッツ線のように１本の導線として構成してもよい。また、電流供給部としての端子３２ａ、３２ｂは、外部電源である商用電源からの電流を充電コイル３０に供給する。なお、充電コイル３０を流れる電流量は、約０．４Ａ〜２Ａ程度である。本実施の形態においては、０．７Ａである。

本実施の形態における充電コイル３０は略正方形の中空部の対向する辺間距離（一辺の長さ）が２０ｍｍ（好ましくは１５ｍｍ〜２５ｍｍ）であり、略正方形の外端における対向する辺間距離（一辺の長さ）が３５ｍｍ（好ましくは２５ｍｍ〜４５ｍｍ）となっている。充電コイル３０はドーナツ形状に巻回されている。また、充電コイル３０が略長方形に巻回される場合は、略長方形の中空部の対向する短辺間距離（一辺の長さ）が１５ｍｍ（好ましくは１０ｍｍ〜２０ｍｍ）、長辺間距離（一辺の長さ）が２３ｍｍ（好ましくは１５ｍｍ〜３０ｍｍ）、であり、略正方形の外端における対向する短辺間距離（一辺の長さ）が２８ｍｍ（好ましくは１５ｍｍ〜３５ｍｍ）、長辺間距離（一辺の長さ）が３６ｍｍ（好ましくは２０ｍｍ〜４５ｍｍ）、となっている。また、充電コイル３０が円形に巻回される場合、中空部の直径が２０ｍｍ（好ましくは１０ｍｍ〜２５ｍｍ）であり、円形の外端の径が３５ｍｍ（好ましくは２５ｍｍ〜４５ｍｍ）となっている。

また、充電コイル３０は、電力伝送の相手であり充電コイル３０に電力供給する充電器内の非接触充電モジュールのコイルとの位置合わせに、マグネットを利用する場合がある。これは、規格（ＷＰＣ）によって、マグネットは円形（コイン形状）のネオジウム磁石であり、直径が約１５．５ｍｍ（約１０ｍｍ〜２０ｍｍ）であり、厚みは約１．５〜２ｍｍであることなどが定められている。また、強さは約７５ｍＴから１５０ｍＴ程度でよい。１次側非接触充電モジュールのコイルと充電コイル３０との間隔は、２〜５ｍｍ程度であるので、この程度のマグネットで十分位置合わせが可能となる。マグネットは１次側または２次側非接触充電モジュールコイルの中空部内に配置される。本実施の形態における充電コイル３０の中空部内に配置してもよい。

すなわち、位置合わせの方法としては、例えば以下の方法が挙げられる。例えば充電器の充電面に凸部、２次側の電子機器に凹部を形成しはめ込むといった、物理的（形状的）に強制的な位置合わせを行う方法。また、少なくとも１次側及び２次側の一方にマグネットを搭載することで、お互いのマグネットもしくは一方のマグネットと他方の磁性シートとが引き付けあって位置合わせを行う方法。１次側が２次側のコイルの位置を検出することで、１次側のコイルを自動的に２次側のコイルの位置まで移動させる方法。充電器に多数のコイルを備えることで、携帯機器が充電器の充電面のどこにおいても充電可能とする方法など。

このように、一般的な１次側（充電側）非接触充電モジュール及び２次側（被充電側）非接触充電モジュールのコイルの位置合わせには様々な方法が挙げられるが、マグネットを使用する方法とマグネットを使用しない方法とに分けられる。そして、非接触充電モジュール１００としては、マグネットを使用する１次側（充電側）非接触充電モジュール及びマグネットを使用しない１次側非接触充電モジュールの双方に適応できるようにすることで１次側非接触充電モジュールのタイプに関係せず充電ができ利便性が向上する。

ここで、マグネットが非接触充電モジュール１００の電力伝送効率に与える影響について説明する。

電力伝送のために１次側非接触充電モジュールと非接触充電モジュール１００との間に電磁誘導のための磁束が発生している際、その間や周辺にマグネットが存在すると磁束はマグネットを避けるように伸びる。もしくは、マグネットの中を貫く磁束はマグネットの中で渦電流や発熱となり、損失となる。更に、マグネットが第１の磁性シート１０の近傍に配置されることによって、マグネット近傍の第１の磁性シート１０が飽和して透磁率が低下してしまう。従って、１次側非接触充電モジュールに備えられたマグネットは、充電コイル３０のＬ値を低下させてしまう。その結果、非接触充電モジュール間の伝送効率が低下してしまう。これを防ぐために、本実施の形態においては、充電コイル３０の中空部を、マグネットよりも大きくしている。すなわち、中空部の面積をコイン上のマグネットの円形面の面積よりも大きくし、充電コイル３０の内端（中空部を囲っている部分）がマグネットの外端よりも外側になるようにする。また、マグネットの直径は１５．５ｍｍ以下であるため、中空部を、直径１５．５ｍｍの円よりも大きくすればよい。また、その他の方法としては、充電コイル３０を略長方形に巻回し、略長方形の中空部の対角線がマグネットの直径（最大１５．５ｍｍ）よりも長くすればよい。それにより、略長方形に巻回された充電コイル３０のうち磁束が集中するコーナー部（四隅）がマグネットよりも外側に位置するため、マグネットの影響を抑えることができる。以下に、上記の構成による効果を示す。

図２は、マグネットを備える１次側非接触充電モジュール及び充電コイルの関係を示す図である。図２（ａ）は充電コイルの内幅が小さいときに位置合わせのマグネットを用いた場合、図２（ｂ）は充電コイルの内幅が大きいときに位置合わせのマグネットを用いた場合、図２（ｃ）は充電コイルの内幅が小さいときに位置合わせのマグネットを用いない場合、図２（ｄ）は充電コイルの内幅が大きいときに位置合わせのマグネットを用いない場合である。

充電器内に配置される１次側非接触充電モジュール２００は１次側コイル２１０、マグネット２２０、磁性シート（図示せず）を備える。また、図２においては、非接触充電モジュール１００内の第１の磁性シート１０と第２の磁性シート２０と充電コイル３０とを模式的に示す。

非接触充電モジュール１００と１次側非接触充電モジュール２００は、１次側コイル２１０と充電コイル３０とが対向するように位置合わせされている。１次側コイル２１０の内側部分２１１と、充電コイル３０の内側部分３３との間においても磁界が発生し、電力伝送される。内側部分２１１と内側部分３３とは対向している。また、内側部分２１１と内側部分３３とはマグネット２２０に近い部分でもあり、マグネット２２０からの悪影響を受けやすい。

更に、マグネット２２０が第１の磁性シート１０、第２の磁性シート２０の近傍に配置されることによって、マグネット２２０近傍の磁性シートの透磁率が低下してしまう。もちろん、第２の磁性シート２０よりも第２の磁性シート１０の方がマグネット２２０に近接し、マグネット２２０の影響を受けやすい。従って、１次側非接触充電モジュール２００に備えられたマグネット２２０は、１次側コイル２１０及び充電コイル３０の特に内側部分２１１と内側部分３３の磁束を弱めてしまい、悪影響を及ぼす。その結果、非接触充電の伝送効率が低下してしまう。従って、図２（ａ）の場合、マグネット２２０の悪影響を受けやすい内側部分３３が大きくなってしまう。

それに対して、マグネットを用いない図２（ｃ）は充電コイル３０の巻き数が多いためＬ値は大きくなる。その結果、図２（ｃ）におけるＬ値から図２（ａ）におけるＬ値へは大幅に数値が減少するため、内幅が小さいコイルでは、マグネット２２０が位置合わせのために備えられる場合と備えられる場合とで、Ｌ値減少率が非常に大きくなってしまう。

また、図２（ａ）のように充電コイル３０の内幅がマグネット２２０の直径よりも小さいと、マグネット２２０と対向する面積だけ充電コイル３０はダイレクトにマグネット２２０の悪影響を受けてしまう。従って、充電コイル３０の内幅はマグネット２２０の直径よりも大きい方がよい。

対して、図２（ｂ）のように充電コイル３０の内幅が大きいと、マグネット２２０の悪影響を受けやすい内側部分３３が非常に小さくなる。また、マグネット２２０を用いない図２（ｄ）は充電コイル３０の巻き数が少なくなるためＬ値は図２（ｃ）に比べて小さくなる。その結果、図２（ｄ）におけるＬ値から図２（ｂ）におけるＬ値へは数値の減少が小さいため、内幅が大きいコイルではＬ値減少率を小さく抑えることができる。また、充電コイル３０の内幅が大きいほど、マグネット２２０から充電コイル３０の中空部の端部が離れるため、マグネット２２０の影響を抑えることができる。

一方で、通信ジュール１００は電子機器などに搭載されるため、充電コイル３０ある一定以上の大きさに形成することが出来ない。従って、充電コイル３０の内幅を大きくしてマグネット２２０からの悪影響を小さくしようとすると、巻き数が減ってしまいマグネット有り無しに関係せずＬ値そのものが減少してしまう。従って、マグネット２２０の面積と充電コイル３０の中空部の面積とがほぼ同一（マグネット２２０の外径が充電コイル３０の内幅よりも０〜２ｍｍ程度小さい、またはマグネット２２０の面積が充電コイル３０の中空部の面積の７５％〜９５％程度）である場合、マグネット３０ａを最大限に大きくすることができるので、１次側非接触充電モジュールと２次側非接触充電モジュールとの位置合わせの精度が向上できる。また、マグネット２２０の面積が充電コイル３０の中空部の面積よりも小さい（マグネット２２０の外径が充電コイル３０の内幅よりも２〜８ｍｍ程度小さい、またはマグネット２２０の面積が充電コイル３０の中空部の面積の４５％〜７５％程度）場合、位置合わせの精度にばらつきがあっても内側部分２１１と内側部分３３が対向する部分の間にはマグネット２２０が存在しないようにすることができる。

また、同じ横幅及び縦幅をもつ非接触充電モジュール１００に組み込まれる充電コイル３０としては、円形に巻回されるよりも、略矩形に巻回された方がマグネット２２０の影響を抑えることができる。すなわち、中空部の直径がｘである円形コイルと、中空部の対向する辺間距離（一辺の長さ）がｘである略正方形コイルと、で比較する。このとき、同一の線径の導線を同一の巻数で巻回すると、同じ幅の大きさの非接触充電モジュール１００間に収納される。このとき、略正方形コイルの中空部の対角線長ｙは、ｙ＞ｘである。従って、マグネット２２０の直径をｍとすると、円形コイルの最内端部とマグネット２２０との距離は、常に（ｘ−ｍ）一定である（ｘ＞ｍ）。一方、略矩形コイルの最内端部とマグネット２２０との距離は、最小が（ｘ−ｍ）であり、コーナー部３１ａ〜３１ｄにおいて最大の（ｙ−ｍ）となる。また、充電コイル３０にコーナー部３１ａ〜３１ｄのような角があると、電力伝送時には角に磁束が集中する。すなわち、もっとも磁束が集中するコーナー部３１ａ〜３１ｄが、もっともマグネット２２０から離れており、なおかつ非接触充電モジュール１００の幅（サイズ）は変化しない。従って、非接触充電モジュール１００を大型化することなく、受電コイル３０の電力伝送効率を向上させることができる。

また、充電コイル３０を略長方形に巻回すると、更に小型化が可能になる。すなわちｍ、略長方形である中空部の短辺がｍより小さくても、長辺がｍよりも大きければ、４つのコーナー部をマグネット２２０の外周の外側に配置させることができる。従って、略長方形の中空部を中心に略長方形に充電コイル３０を巻回した場合は、すくなくとも中空部の長辺がｍよりも大きければよい。なお、充電コイル３０の最内端部が１次側非接触充電モジュール２００に備えられたマグネット２２０の外側であったり、略矩形に巻回された充電コイル３０の略矩形の中空部の四隅がマグネット２２０の外側であるとは、図２（ｂ）のようなことをいう。すなわち、マグネット２２０の円形面の端部を積層方向に伸ばして非接触充電モジュール１００にまで延長させたとき、延長線で囲まれる領域が充電コイル３０の中空部内におさまることをいう。

図３は、１次側非接触充電モジュールにマグネットを備える場合と備えない場合とにおける充電コイルの外径を一定にしたときの充電コイルの内径の大きさと充電コイルのＬ値との関係を示す図である。図３に示すように、マグネット２２０のサイズ及び充電コイル３０の外径を一定にした場合、充電コイル３０の巻き数を減らして充電コイル３０の内径を大きくしていくと、マグネット２２０の充電コイル３０に対する影響が小さくなる。すなわち、マグネット２２０を１次側非接触充電モジュール４１と２次側非接触充電モジュール４２との位置合わせに利用する場合と利用しない場合における充電コイル３０のＬ値が近づく。従って、マグネット２２０を使用するときと使用しないときとの共振周波数が非常に近い値となる。なお、このとき、コイルの外径は３０ｍｍに統一している。また、充電コイル３０の中空部端部（充電コイル３０の最内端部）とマグネット２２０の外側端部との距離は、０ｍｍより大きく、６ｍｍよりも小さくすることで、Ｌ値を１５μＨ以上としつつ、マグネット２２０を利用する場合と利用しない場合でのＬ値を近づけることができる。

また、充電コイル３０の導線は１本の導線を複数段に積層してもよく、この積層方向は第１の磁性シート１０と充電コイル３０とが積層する積層方向と同一の方向である。このとき、上下に並ぶ導線の層は、お互いに空間を空けるように積層されることによって、上段の導線と下段の導線との間の浮遊容量が小さくなり、充電コイル３０の交流抵抗を小さく抑えることができる。また、空間を詰めるように巻回されることによって、充電コイル３０の厚みを抑えることができる。このように導線を積層することによって、充電コイル３０の巻き数を増やしてＬ値を向上させることができる。ただし、充電コイル３０は積層方向に複数段で巻回するよりも、１段で巻回した方が充電コイル３０の交流抵抗が低くなり、伝送効率を高くすることができる。

また、充電コイル３０を多角形に巻回した場合は、以下のようにコーナー部（角）３１ａ〜３１ｄを設ける。略正方形に巻回された充電コイル３０は、中空部四隅のコーナー部３１ａ〜３１ｄのＲ（四隅の曲線の半径）が中空部の辺幅の３０％以下のものをいう。すなわち、図１（ｂ）において、略正方形の中空部は四隅が曲線状となっている。直角であるよりも、多少でも曲線であることで、四隅における導線の強度を向上させることができる。しかしながら、Ｒが大きくなりすぎると円形コイルとほとんど変化なく、略正方形の充電コイル３０ならではの効果を得ることができなくなる。中空部の辺幅が例えば２０ｍｍであった場合、各四隅の曲線の半径Ｒが６ｍｍ以下であれば、マグネットの影響をより効果的に抑えることができることがわかった。また、前述したように四隅の強度まで考慮すると、各四隅の曲線の半径Ｒが略正方形の中空部の辺幅の５〜３０％であることによって、前述したもっとも矩形コイルの効果を得ることができる。なお、略長方形に巻回された充電コイル３０であっても、各四隅の曲線の半径Ｒが略長方形の中空部の辺幅（短辺及び長辺のいずれか）の５〜３０％であることによって、前述した略長方形コイルの効果を得ることができる。なお、本実施の形態においては、充電コイル３０の最内端（中空部）の四隅の角はＲが２ｍｍであり、０．５ｍｍ〜４ｍｍ程度が好ましい。

また、充電コイル３０を矩形に巻回する場合は、脚部３２ａ、３２ｂは、コーナー部３１ａ〜３１ｄの近傍に設けられることが好ましい。充電コイル３０を円形に巻回した場合は、どこに脚部３２ａ、３２ｂを設けても、平面コイル部が曲線に巻回されている部分に脚部３２ａ、３２ｂを設けることができる。曲線状に導線が巻回されていると、その曲線形状を維持しようとする力が働き、脚部３２ａ、３２ｂを形成しても全体の形状が崩れにくい。対して矩形に導線が巻回されたコイルの場合は、辺部分（直線部分）とコーナー部分とで、コイルがコイル自体の形状を維持しようとする力が異なる。すなわち、図１（ｂ）のコーナー部３１ａ〜３１ｄにおいては、充電コイル３０の形状を維持しようとする力が大きく働く。しかしながら、辺部分においては充電コイル３０の形状を維持しようとする力が小さく、コーナー部３１ａ〜３１ｄの曲線を軸に、導線が充電コイル３０からほどけやすくなる。その結果、充電コイル３０の巻き数が例えば１／８ターン分程度変動し、充電コイル３０のＬ値が変動する。すなわち、充電コイル３０のＬ値がばらついてしまう。従って、導線は脚部３２ａ側の巻き始めの点３２ａａはコーナー部３１ａに近接し、導線は巻き始めの点３２ａａからすぐにコーナー部３１ａを曲がるとよい。巻き始めの点３２ａａとコーナー部３２ａは隣接していてもよい。そして、複数回巻回して、コーナー部３１ａを曲がる手前で巻き終わりの点３２ｂｂとなり、導線は脚部３２ｂとなって充電コイル３０の外側へ曲げられる。このとき、導線の曲がりは、巻き始めの点３１ａａよりも巻き終わりの点３１ｂｂのほうが緩やかに大きく曲がる。これは、脚部３２ｂの形状を維持しようとする力を向上させるためである。

また、導線がリッツ線であれば、より充電コイル３０の形状を維持しようとする力が向上する。リッツ線は１本あたりの表面積が大きいため、接着剤などで充電コイル３０の形状を固定すると固定されやすい。対して導線が単線であると、導線１本あたりの表面積が小さくなるため、接着される表面積が少なく、充電コイル３０の形状はほどけやすい。

なお、本実施の形態では、断面形状が円形状の導線を使用して充電コイル３０を形成しているが、使用する導線は断面形状が方形形状の導線でもよい。断面形状が円形状の導線を使用する場合、隣り合う導線どうしの間に隙間が生じるため、導線間の浮遊容量が小さくなり、充電コイル３０の交流抵抗を小さく抑えることができる。

〔ＮＦＣコイルについて〕
図１（ｃ）に示される本実施の形態におけるＮＦＣコイル４０とは、１３．５６ＭＨｚ帯の周波数を用いて電磁誘導により通信を行う近距離無線通信を行うアンテナであり、一般的にシートアンテナが用いられる。

ＮＦＣコイル４０は、フェライト系磁性体を主成分とした第２の磁性シート２０、磁性シートを挟む保護部材及び整合回路や端子接続部、基材、整合用チップコンデンサなどを備える。ＩＣカードやＩＣタグなどの無線通信媒体に格納されてもよく、リーダやリーダライタなどの無線通信媒体処理装置に格納されてもよい。

ＮＦＣコイル４０はアンテナパターンであり、スパイラル状の導体で形成される（すなわち、導線が巻回される）。スパイラルの構造としては、中央に開口部を備えたスパイラル形状であればよく、その形状は円形または略矩形、略正方形または多角形のいずれであってもよい。本実施の形態においては矩形とし、特に正方形にしている。スパイラル構造とすることで、十分な磁界を発生させて、誘導電力の発生と相互インダクタンスによる通信を可能とする。

また、第２の磁性シート２０の表面もしくは内部に直接回路を形成できるので、ＮＦＣコイル４０や整合回路や端子接続部を直接第２の磁性シート２０に形成することが可能である。

整合回路は、基材に形成されたＮＦＣコイル４０の導体を橋渡しするように実装されたチップコンデンサで構成されるものであり、このことにより整合回路をＮＦＣコイル上に形成することができる。

整合回路はコイルに接続することで、アンテナの共振周波数を所望の周波数に調整し、不整合による定在波の発生を抑え、動作の安定した損失の少ないＮＦＣコイル４０となる。整合素子として使用するチップコンデンサはＮＦＣコイル４０の導体を橋渡しするように実装されている。

基材は、ポリイミド、ＰＥＴ、ガラエポ基板、ＦＰＣ基板などで形成することが可能であり、ポリイミド、ＰＥＴなどに形成することで薄くて柔軟性を有するＮＦＣコイル４０を印刷などで形成することができる。本実施の形態においては厚さが０．２ｍｍであるＦＰＣ基板で構成している。

なお、上記説明したＮＦＣコイル４０あくまで一例であり、上述の構成、素材などに限定されるわけではない。

ＮＦＣコイル４０は、基材に導線をパターン印刷して形成され、薄く形成することができる。充電コイル３０と異なって通信の際の電流量が極めて小さいため、パターン印刷で形成可能である。電流は略０．２Ａ〜０．４Ａである。ＮＦＣコイル４０の幅は０．１ｍｍ〜１ｍｍ、厚みは１５μｍ〜３５μｍ、である。本実施の形態においては４ターンほど巻回しており、２ターン〜６ターンである。また、ＮＦＣコイル４０の外形一辺の長さは約３９ｍｍ×３９ｍｍ程度（好ましくは一辺の長さが３０ｍｍ〜６０ｍｍ）であり、基材は約３９．６ｍｍ×３９．６ｍｍ程度（好ましくは一辺の長さが３０ｍｍ〜６０ｍ）である。また、ＮＦＣコイル４０が長方形に巻回される場合は、基材及びＮＦＣコイル４０の外径は、好ましくは長辺の長さが４０ｍｍ〜６０ｍｍ、短辺が３０ｍｍ〜５０ｍｍである。また、四隅の角は、ＮＦＣコイル４０の最内端部でＲ０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ、最外端部でＲ０．２ｍｍ〜０．４ｍｍであって、必ず最内端部の四隅の角よりも最外端部の四隅の角の方が緩やかに曲がる。

〔第１の磁性シートについて〕
また、第１の磁性シート１０は、充電コイル３０と第２の磁性シート２０とを載置する平坦部１２と、平坦部１２の略中心部にあって充電コイル３０の中空領域内に相当（対向）する中心部１３と、充電コイル３０の２本の脚部３２ａ、３２ｂの少なくとも一部が挿入されるスリット１１とを備える。スリット１１は図１（ｄ）のように貫通したスリット形状だけでなく、貫通しない凹部形状であってもよい。スリット形状の方が製造も簡単で確実に導線を収納できる反面、凹部形状であることによって第１の磁性シート１０の体積を大きくすることができるので充電コイル３０のＬ値を向上させ、伝送効率を向上させることができる。中心部１３は、平坦部１２に対して凸部形状、平坦形状、凹部形状、貫通孔である形状となり、いずれであってもよい。凸部形状であれば、充電コイル３０の磁束を強めることができる。平坦であれば、製造しやすく充電コイル３０を載置しやすい上、後述する位置合わせのマグネットの影響と充電コイル３０のＬ値のバランスをとることができる。凹部形状、貫通孔に関しては、詳しく後述する。

また、第１の磁性シート１０として、Ｎｉ−Ｚｎ系のフェライトシート、Ｍｎ−Ｚｎ系のフェライトシート、Ｍｇ−Ｚｎ系のフェライトシートなどを使うことができる。単層構成としてもよいし、同一材料を厚み方向に複数枚積層した構成でもよいし、異なる磁性シートを厚み方向に複数枚積層してもよい。少なくとも、透磁率が２５０以上、飽和磁束密度が３５０ｍＴ以上のものであると好ましい。

また、アモルファス金属も第１の磁性シート１０として用いることができる。第１の磁性シート１０としてフェライトシート（焼結体）を使用する場合は充電コイル３０の交流抵抗を低下させる点で有利となり、磁性シートとしてアモルファス金属を使用する場合は充電コイル３０を薄型化することができる。

第１の磁性シート１０は、略正方形であり、約４０×４０ｍｍ以内（３５ｍｍ〜５０ｍｍ）程度のサイズであり、ＮＦＣコイル４０の基材と同一化、多少大きく形成する。略長方形の場合は、サイズを、短辺が３５ｍｍ（２５ｍｍ〜４５ｍｍ）、長辺が４５ｍｍ（３５ｍｍ〜５５ｍｍ）とする。厚みは０．４３ｍｍで、（実際は０．４ｍｍ〜０．５５ｍｍの間で、好ましくは０．３ｍｍ〜０．７ｍｍ）である。第１の磁性シート１０は第２の磁性シート２０の外周端よりも同程度または大きく形成されることが望ましい。また、第１の磁性シート１０の形状は、円形、矩形、多角形、四隅に大きな曲線を備える矩形及び多角形でもよい。

また、本実施の形態の非接触充電モジュール１００は、導線が巻回された充電コイル３０と、充電コイル３０を囲むように配置されたＮＦＣコイル４０と、充電コイル３０とＮＦＣコイル４０とを同一方向から支持する磁性シート１０と、磁性シート１０に形成されたスリット１１と、を備え、充電コイル３０の脚部３２ａ、３２ｂ（両端子）は、スリット１１内に収納される。

次に、本願発明の特徴点について説明する。図１（ｄ）に記載のスリット１１は、充電コイル３０の巻始めの点３２ａａ（コイルの最内側部分）及び巻き終わりの点３２ｂｂ（コイルの最外端部分）から第１の磁性シート１０の下端部１４までの脚部３２ａ、３２ｂの双方の少なくとも一部の導線を収納する。これにより、コイルの巻始めの点３２ａａから脚部３２ａまでの導線が、充電コイル３０の平面巻回部分に積層方向に重なることを防ぐ。更に、脚部３２ａ、３２ｂがＮＦＣコイル４０と積層方向に重なって非接触充電モジュール１００の厚みが増すことを防ぐ。

スリット１１は、その一端が交差する第１の磁性シート１０の端部（端辺）とほぼ垂直であり、第１の磁性シート１０の中心部１３と接するように形成される。充電コイル３０が円形の場合、スリット１１を中心部１３（円形）の接線と重なるように形成することによって、導線の巻始めを折り曲げることなく脚部３２ａ、３２ｂを形成することができる。また、充電コイル３０が略矩形の場合、スリット１１を中心部１３（略矩形）の辺の延長線と重なるように形成することによって、導線の巻始めを折り曲げることなく脚部３２ａ、３２ｂを形成することができる。スリット１１の長さは充電コイル３０の内径と第１の磁性シート１０の大きさに依存し、本実施の形態の場合、約１５ｍｍ〜３０ｍｍとしている。

また、スリット３０は、第１の磁性シート１０の端部（端辺）及び中心部１３が最も近づく部分に形成してもよい。すなわち、充電コイル３０が円形の場合、第１の磁性シート１０の端部（端辺）及び中心部１３（円形）の接線に対して垂直なスリット１１とし、スリット１１を短く形成する。また、充電コイル３０が略矩形の場合、第１の磁性シート１０の端部（端辺）及び中心部１３（略矩形）の辺に対して垂直なスリット１１とし、スリット１１を短く形成する。これによって、スリット１１の形成面積を最低限に抑えることができ、非接触電力伝送機器の伝送効率を向上させることができる。なお、この場合、スリット１１の長さは約５ｍｍ〜２０ｍｍである。どちらの配置であっても、直線凹部３３ａまたはスリット１１の内側端部は中心部３２ａに接続している。

次に、先述した位置合わせのためのマグネットによる第１の磁性シート１０への悪影響について説明する。先述したように、位置合わせのために１次側非接触充電モジュール２００にマグネットが備えられると、マグネットの影響で、第１の磁性シート１０のうち特にマグネットに近い部分の透磁率が低下する。従って、１次側非接触充電モジュール２００に、位置合わせのためのマグネット２２０が備えられる場合と備えられない場合とでは、充電コイル３０のＬ値が大きく変化してしまう。そこで、充電コイル３０のＬ値が、マグネット２２０が近づいた場合と近づかない場合とで、なるべく変化しない磁性シートとすることが必要となる。

また、搭載される電子機器が携帯電話の場合、携帯電話の外装を構成するケースとその内部に位置する電池パックとの間や、ケースとその内部に位置する基板に配置されることが多い。一般的に、電池パックはアルミニウムの筐体であるため、電力伝送に悪影響を与える。これは、コイルが発生させる磁束を弱める方向にアルミニウムに渦電流が発生するため、コイルの磁束が弱められることに起因する。そのため、電池パックの外装であるアルミニウムとその外装の上に配置される充電コイル３０との間に第１の磁性シート１０を設け、アルミニウムに対する影響を軽減する必要がある。また、基板に実装された電子部品は、充電コイル３０の電力伝送と干渉しあい、お互いに悪影響を及ぼしあう可能性がある。そのため、基板と充電コイル３０との間に磁性シートや金属膜を設け、お互いの影響を抑える必要がある。

以上の点を考慮して、非接触充電モジュール１００に用いる第１の磁性シート１０は、透磁率、飽和磁束密度の高いものが使用され、充電コイル３０のＬ値をなるべく大きくすることが重要である。透磁率２５０以上、飽和磁束密度３５０ｍＴ以上を備えるものであればよい。本実施の形態においては、Ｍｎ−Ｚｎ系のフェライトの焼結体であって、透磁率１５００以上２５００以下、飽和磁束密度４００以上５００以下、厚みは約４００μｍ以上７００μｍ以下である。ただし、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトでもよく、透磁率２５０以上、飽和磁束密度３５０以上あれば、１次側非接触充電モジュール２００と良好な電力伝送が可能である。

そして、充電コイル３０は、共振コンデンサを用いてＬＣ共振回路をつくる。このとき、１次側非接触充電モジュール２００に備えられるマグネット２２０を位置合わせに利用する場合と利用しない場合とで、充電コイル３０のＬ値が大幅に変化すると、共振コンデンサとの共振周波数も大幅に変化してしまう。この共振周波数は、１次側非接触充電モジュール２００と非接触充電モジュール１００との電力伝送（充電）に用いられるため、マグネット２２０の有無によって共振周波数が大幅に変化すると正しく電力伝送ができなくなってしまう。しかしながら、上記の構成とすることで、マグネット２２０の有無による共振周波数のばらつきが抑えられ、いずれの情況であっても、電力伝送が高効率化する。

また、フェライトシートがＭｎ−Ｚｎ系であることによって、更なる薄型化が可能となる。すなわち、規格（ＷＰＣ）によって、電磁誘導の周波数は１００ｋＨｚ〜２００ｋＨｚ程度（例えば１２０ｋＨｚ）と決まっている。このような低周波数帯において、Ｍｎ−Ｚｎ系のフェライトシートは高効率となる。なお、Ｎｉ−Ｚｎ系のフェライトシートは高周波において高効率である。従って、本実施の形態においては、約１００ｋＨｚ〜２００ｋＨｚで電力伝送を行う非接触充電用の第１の磁性シート１０をＭｎ−Ｚｎ系フェライトシートで構成し、約１３．５６ＭＨｚで通信を行うＮＦＣ通信用の第２の磁性シート２０をＮｉ−Ｚｎ系フェライトシートで構成する。

また、第１の磁性シート１０の中心部１３の中に穴を形成してもよい。なお、穴とは貫通孔及び凹部のいずれであってもよい。また、穴は中心部１３よりも大きくてもいいし、小さくてもよいが、小さい方がよい。すなわち、充電コイル３０を第１の磁性シート１０に載置した際に、充電コイル３０の中空部よりも大きくてもよいし、小さくてもよい。小さい場合は、充電コイル３０全体が第１の磁性シート１０上に載る。

前述したように、非接触充電モジュール１００としては、マグネットを使用する１次側（充電側）非接触充電モジュール及びマグネットを使用しない１次側非接触充電モジュール２００の双方に適応できるようにすることで１次側非接触充電モジュール２００のタイプに関係せず充電ができ利便性が向上する。そして、１次側非接触充電モジュール２００にマグネット２２０が備えられる場合の充電コイル３０のＬ値と、備えられない場合の充電コイル３０のＬ値を近づけ、かつ双方のＬ値を向上させることが求められる。また、マグネット２２０が第１の磁性シート１０の近傍に配置されることによって、マグネット２２０近傍であるの第１の磁性シート１０の中心部１３の透磁率が低下してしまう。そこで、中心部１３に穴を設けることによって、透磁率の低下を抑えることができる。

図４は、１次側非接触充電モジュールにマグネットを備える場合と備えない場合とにおいて充電コイルのＬ値と中心部のくり抜きの割合との関係を示した図である。なお、くり抜きの割合が１００％であるとは、中心部１３の穴が貫通口であることを意味し、くり抜きの割合が０％であるとは、穴が設けられないことをいう。更に、くり抜きの割合が５０％であるとは、例えば０．６ｍｍの厚さの磁性シートに対して、０．３ｍｍの深さの穴（凹部）を設けることを意味する。

図４に示すように、くり抜きの割合を大きくするに従って、１次側非接触充電モジュール２００にマグネット２２０が備えられない場合はＬ値が減少する。このとき、くり抜きの割合が０％〜７５％まではほとんど減少しないが７５％〜１００％にかけて大きく減少する。対して、１次側非接触充電モジュール２００にマグネット２２０が備えられる場合は、くり抜きの割合を大きくするに従ってＬ値が向上する。マグネットの悪影響を受けにくくなるからである。このとき、くり抜きの割合が０％〜７５％までは徐々にＬ値が向上し、７５％〜１００％にかけて大きく向上する。

従って、くり抜きの割合が０％〜７５％までは、１次側非接触充電モジュール２００にマグネット２２０が備えられない場合のＬ値を維持させたまま、１次側非接触充電モジュール２００にマグネット２２０が備えられる場合のＬ値を向上させることができる。また、くり抜きの割合が７５％〜１００％では、１次側非接触充電モジュール２００にマグネット２２０が備えられない場合のＬ値と、１次側非接触充電モジュール２００にマグネット２２０が備えられる場合のＬ値とを、大幅に近づけることができる。そして、くり抜きの割合が４０〜６０％のときに最も効果的であって、１次側非接触充電モジュール２００にマグネット２２０が備えられない場合のＬ値を維持させたまま、１次側非接触充電モジュール２００にマグネット２２０が備えられる場合のＬ値が１μＨ以上向上し、更にマグネット２２０が備えられる場合にマグネット２２０と第１の磁性シート１０とが十分に引き合うことができる。

〔第２の磁性シートについて〕
図１（ｅ）に示される第２の磁性シート２０は、フェライトやパーマロイ、センダスト、珪素合板などの金属材料で構成される。第２の磁性シート２０としては、Ｎｉ系軟磁性フェライトが好ましく、フェライト粉体を乾式プレス成形し、焼成することにより焼成体、高密度のフェライト焼成体とすることができ、軟磁性フェライトの密度が３．５ｇ／ｃｍ３以上であることが好ましい。更に軟磁性フェライトの磁性体の大きさが、結晶粒界以上であることが好ましい。また第２の磁性シート２０は、厚さ０．０７ｍｍ〜０．５ｍｍ程度で形成されるシート状（あるいは板状、膜状、層状）のものである。外形のサイズはＮＦＣコイル４０の外形とほぼ同一である。ただし、ＮＦＣコイル４０の外形よりも１〜３ｍｍ程度おおきくするとよい。第２の磁性シート２０の厚みは０．１ｍｍであり、第１の磁性シート１０の厚みよりも薄く半分以下である。透磁率は少なくとも１００〜２００である。

第１の磁性シート１０及び第２の磁性シート２０の上下面（表裏面）に貼着される保護部材は、樹脂、紫外線硬化型樹脂、可視光硬化型樹脂、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、耐熱性樹脂、合成ゴム、両面テープ、粘着層、またはフィルムの少なくとも１つの手段がもちいられ、ＮＦＣコイル４０の曲げやたわみなどに対する柔軟性だけではなく、耐熱性、耐湿性などの耐候性を考慮して選定をおこなってもよい。また、ＮＦＣコイル４０の片面、両面、片側面、両側面または全面が、保護部材によりコーティングされていてもよい。とくに、本実施の形態においては、第１の磁性シート１０と第２の磁性シート２０とは予め小片状に粉砕されることで柔軟性を備えている。従って、このシート状に並んだ多数の小片がバラバラにならないよう、保護シートを備えることが有用となる。

〔非接触充電モジュールの構成について〕
図５は、本実施の形態における非接触充電モジュールを示す図であり、図５（ａ）は非接触充電モジュールの上面図、図５（ｂ）は非接触充電モジュールの下面図、図５（ｃ）は図５（ａ）のＡ−Ａ断面図、図５（ｄ）は図５（ｃ）におけるＢ−Ｂより右側の拡大断面図である。

充電コイル３０の電力受電方向と、ＮＦＣコイル４０の通信方向とを同一方向にして近接させた場合、単純に配置してもお互いの存在が相手の電力伝送効率を低下させる。すなわち、非接触充電の際は、１次側非接触充電モジュール２００が発生させる磁束をＮＦＣコイル４０が受電して、充電コイル３０の受電するパワーが低下する可能性がある。その結果、電力伝送効率が低下する可能性がある。また、ＮＦＣコイル４０にとっては、１次側非接触充電モジュール２００の発生させる磁束が非常に大きく、更に長時間発生される。従って、ＮＦＣコイル４０にとって大きすぎる電流がＮＦＣコイル４０に発生する可能性があり、ＮＦＣコイル４０に悪影響をもたらすことがある。一方で、ＮＦＣコイル４０が通信する際は、充電コイル３０に渦電流が発生してＮＦＣコイル４０の通信を妨げる。すなわち、伝送する電力の大きさの違いから、ＮＦＣコイル４０と比べて充電コイル３０は導線の線径も巻数も全体大きさも大きくなる。その結果、ＮＦＣコイル４０から見ると充電コイル３０は大きな金属体である。ＮＦＣコイル４０の通信時に発せされる磁束を打ち消そうとする磁束が充電コイル３０に流れてしまい、ＮＦＣコイル４０の通信効率を大幅に低下させてしまう。

従って、本実施の形態においては、ＮＦＣコイル４０を充電コイル３０の周囲に配置する。その結果、非接触充電の際は、１次側非接触充電モジュール２００が発生させる磁束からＮＦＣコイル４０が離れて位置するため受電しにくく、充電コイル３０の受電するはずのパワーを奪いにくい。その結果、電力伝送効率の低下を抑えることができる。逆にＮＦＣコイル４０を充電コイル３０の中空部内に配置した場合、非接触充電の際の磁束をＮＦＣコイル４０が全体で受信してしまうため、ＮＦＣコイル４０が充電コイル３０の受電するはずのパワーをたくさん奪ってしまう。なお、ＮＦＣコイル４０通信時の磁束を充電コイル３０が受電したとしても、充電コイル３０にとっては非常に小さい磁束、電流のため、なんら影響はない。すなわち、充電コイル３０はＮＦＣコイル４０に対して渦電流を発生させるが、ＮＦＣコイル４０に充電コイル３０の渦電流が影響するほどに流れることはないので、ＮＦＣコイル４０の方を外側にして開口面積を大きくし、ＮＦＣコイル４０の通信効率を向上させる。

更に、ＮＦＣコイル４０が通信する際は、充電コイル３０が内側に位置するため、ＮＦＣコイル４０の大きさに対してＮＦＣコイル４０と隣接する充電コイル３０の領域が小さくなる。その結果、充電コイル３０には渦電流が発生しにくい。逆に充電コイル３０が外側に位置すると、小さいＮＦＣコイル４０に対して充電コイル３０は大きくなり、その結果ＮＦＣコイル４０に隣接する充電コイル３０の領域が相対的に大きくなる。従って、充電コイル３０に発生する渦電流がＮＦＣコイル４０にとって非常に大きくなり、ＮＦＣコイル４０の通信が非常に妨げられる。なお、非接触充電時に、ＮＦＣコイル４０に渦電流が発生したとしても、充電コイル３０にとってはとても小さな電流のため、影響しない。

また、第１の磁性シート１０は、非接触充電を行う約１００〜２００ｋＨｚの電磁誘導の電力伝送を向上することができる周波数特性を備える。しかし、約１００〜２００ｋＨｚにピークがある場合、ＮＦＣの通信を行う１３．５６ＭＨｚ帯域においてもＮＦＣコイル４０の通信を向上させることができる。対して、第２の磁性シート２０は、ＮＦＣコイル４０が通信を行う約１３．５６ＭＨｚの電磁誘導の通信を向上することができる周波数特性を備える。しかし、約１３．５６ＭＨｚにピークがある場合、非接触充電を行う約１００〜２００ｋＨｚ帯域においては、非接触充電の効率にほとんど影響を及ぼさない。

ＮＦＣコイル４０と充電コイル３０とにおいて、ＮＦＣコイル４０の中空位置（中空部及び中空部の下部）に充電コイル３０を配置させることにより、第１の磁性シート１０をＮＦＣコイル４０の通信向上に利用させることができる。すなわち、第１の磁性シート１０、第２の磁性シート２０、充電コイル３０、ＮＦＣコイル４０をモジュール化することにより小型化を達成しつつ、第１の磁性シート１０を本来の目的（充電コイル３０の効率向上）とは異なる目的（ＮＦＣコイル４０の効率向上）にも利用することができ、第１の磁性シート１０を効率よく利用することができる。

その結果、同じＮＦＣリーダライタからの磁束を受け取ったときの誘起電圧が下記のように変化した。例えば、ＮＦＣコイル４０の中空部に対応する領域に貫通孔を備えた磁性シートの上にＮＦＣコイル４０を載置した場合は１５７３ｍＶであったのに対し、図５（ａ）の非接触充電モジュール１００においては、１７１２ｍＶであった。これは、第１の磁性シート１０がＮＦＣコイル４０の通信効率を向上させるからである。

更に、図５（ａ）に示すように、略正方形のＮＦＣコイル４０の四隅のコーナー部４１ａ〜４１ｄと、略正方形の充電コイル３０の四隅のコーナー部３１ａ〜３１ｄと、の距離ｄ１は、他の部分（それぞれの辺どうし）間距離ｄ２に比較して広くなっている。すなわち、隣接しあっているＮＦＣコイル４０の辺部分と充電コイル３０の辺部分の距離ｄ２は狭いが、コーナー部４１ａ〜４１ｄとコーナー部３１ａ〜３１ｄとの間の距離ｄ１は大きい。これは、ＮＦＣコイル４０のコーナー部４１ａ〜４１ｄに比較して、充電コイル３０コーナー部３１ａ〜３１ｄが緩やかに曲がっている（大きなアールである）ことで内側に入り込むからである。

また、略矩形である充電コイル３０及びＮＦＣコイル４０は、そのコーナー部３１ａ〜３１ｄ及びコーナー部４１ａ〜４１ｄにおいて磁束が集中する。従って、コーナー部３１ａ〜３１ｄとコーナー部４１ａ〜４１ｄとの距離ｄ１が大きくなれば、それぞれの磁束を他方に奪われることを抑えることができる。すなわち、ＮＦＣコイル４０のコーナー部４１ａ〜４１ｄの最内端部よりも充電コイル３０のコーナー部３１ａ〜３１ｄの最外端部を緩やかに曲げる（Ｒを大きく設定する）ことで、対向する辺部分同士間の距離ｄ２よりも対向するコーナー部４１ａ〜４１ｄとコーナー部３１ａ〜３１ｄとの間の距離ｄ１を大きくすることができる。その結果、磁束の集中しない辺部分は近接させることによって非接触充電モジュール１００を小型化することができ、コーナー部間を離すことによってそれぞれの通信（電力伝送）効率を向上させることができる。なお、充電コイル３０のコーナー部３１ａ〜３１ｄのＲは最内端部（中空部）が約２ｍｍ、最外端部が約５ｍｍ〜１５ｍｍ程度であって、ＮＦＣコイル４０のコーナー部４１ａ〜４１ｄのアールは最内端部（中空部）が約０．１ｍｍ、最外端部が約０．２ｍｍである。また、本実施の形態においては、コーナー部３１ａ〜３１ｄとコーナー部４１ａ〜４１ｄとの距離ｄ１は２ｍｍであり、１．５ｍｍ〜１０ｍｍ程度であるとよく、対向する辺部分同士間の距離ｄ２は１ｍｍ、０．５ｍｍ〜３ｍｍ程度であるとよい。また、好ましくは、ｄ１をｄ２の３倍以上７倍以下にすることで、小型化と電力伝送効率向上と通信効率向上とをバランスよく達成することができる。

充電コイル３０を矩形にしたことにより、矩形部の辺部において、ＮＦＣコイル４０と接近するが、開口面積を広く確保することができる。これに対して、充電コイル３０を円形に巻回するとＮＦＣコイル４０との接近部（最も近接する部分）は辺ではなく、点となり、お互いの干渉を軽減することができる。すなわち、ＮＦＣコイル４０の四隅と充電コイル３０との距離が、より大きくなる。その結果、ＮＦＣコイル４０の最も磁束が集中する四隅と充電コイル３０との距離が離れ、ＮＦＣコイル４０の通信効率を向上させることができる。更に、充電コイル３０を円形状にすることで、充電コイル３０と１次側非接触充電モジュール２００の１次側コイル２１０がお互いにどのような向きであっても、方う構成に左右されずに充電することができる。

また、充電コイル３０をＮＦＣコイル４０の中空部に配置したため、脚部３２ａ、３２ｂとＮＦＣコイル４０とが積層し、非接触充電モジュール１００の厚みが増加してしまう。特に、充電コイル３０はＮＦＣコイル４０に比較してかなり厚み方向に厚いので、充電コイル３０の脚部３２ａと脚部３２ｂとが、非接触充電モジュール１００の他の部分と積層することで、非接触充電モジュール１００の厚みが非常に厚くなってしまう。従って、第１の磁性シート１０のスリット１１に、脚部３２ａ、３２ｂの双方を収納する。充電コイル３０の巻回部分（平面コイル部分）の巻き始め（内側）の点３２ａａに接続する脚部３２ａの少なくとも一部は、充電コイル３０の巻回部分（平面コイル部分）及びＮＦＣコイル４０の双方と積層する。また、充電コイル３０の巻回部分（平面コイル部分）の巻き終わり（外側）の点３２ｂｂに接続する脚部３２ｂの少なくとも一部は、ＮＦＣコイル４０と積層する。従って、スリット１１を、図５（ｂ）に示す下端部１４から少なくとも充電コイル３０の巻回部分（平面コイル部分）の巻き始め（内側）の点３２ｂｂまで伸ばす。脚部３２ａのうち、充電コイル３０の巻回部分（平面コイル部分）及びＮＦＣコイル４０と積層する部分がスリット１１に収納される。また、脚部３２ｂのうち、ＮＦＣコイル４０と積層する部分がスリット１１に収納される。その結果、導線どうしが積層した分だけ厚みが増してしまうのを、スリット１１に脚部３２ａ、３２ｂの双方を収納することによって解消することができる。また、ＮＦＣコイル４０及び充電コイル３０は矩形であるので、スリット１１はＮＦＣコイル４０及び充電コイル３０の直線部と直交する。これにより、スリット１１を短く構成することができ、充電コイル３０及びＮＦＣコイル４０の電力伝送効率または通信効率を向上させることができる。

前述したようにスリット１１は貫通したスリットであっても底部を備える凹部のスリットであってもよい。少なくとも、充電コイル３０の導線の直径よりも深く形成すればよい。スリット１１の横幅（短手方向の幅）は、５ｍｍであり、２ｍｍ〜１０ｍｍが好ましい。なお、本実施の形態の場合、脚部３２ａ、３２ｂ双方を収納するのに最低限必要な幅が２ｍｍであった。スリット１１の横幅は充電コイル３０の導線２本分の線径の２倍以上５倍以下であることが好ましい。すなわち、導線がリッツ線など複数線であっても、スリット１１を、充電コイル３０の端子４本程度が収まるくらいの幅を備えることが好ましい。また、スリット１１の幅がこれ以上大きくなると、充電コイル３０の電力伝送効率を低下させてしまう。また、最低限必要な幅の２倍以上としたのは、脚部３２ａと３２ｂとの間に隙間を設けるためである。それによって、脚部３２ａと３２ｂとの間の浮遊容量を低下させることができる。その結果、充電コイル３０の効率を向上させることができる。また、脚部３２ａと３２ｂとをスリット１１内に収納することが簡単となり、脚部３２ａと３２ｂとの強度を向上させることができる。

また、１つのスリット１１内に脚部３２ａと３２ｂとの双方を収納することで、第１の磁性シート１０の欠落部分の面積を最小限に抑えることができる。しかしながら、脚部３２ａ、３２ｂを伸ばす方向によっては、スリット１１を複数設けてもよい。すなわち、充電コイル３０の巻回部分（平面コイル部分）の巻き始め（内側）の点３２ａａに接続する脚部３２ａを収納するスリットを、下端部１４から少なくとも充電コイル３０の巻回部分（平面コイル部分）の巻き始め（内側）の点３２ａａまで伸ばす。脚部３２ａのうち、充電コイル３０の巻回部分（平面コイル部分）及びＮＦＣコイル４０と積層する部分がスリット１１に収納される。一方で、充電コイル３０の巻回部分（平面コイル部分）の巻き終わり（外側）の点３２ｂｂに接続する脚部３２ｂを収納するスリットを、下端部１４から少なくとも充電コイル３０の巻回部分（平面コイル部分）の巻き終わり（外側）の点３２ｂｂまで伸ばす。脚部３２ｂのうち、ＮＦＣコイル４０と積層する部分がスリット１１に収納される。このようにスリットを２つ設け、脚部３２ａと脚部３２ｂとをそれぞれ１つずつスリットに収納することによって、脚部３２ａと３２ｂとの間の浮遊容量を発生させずに済む。また、脚部３２ａと脚部３２ｂとを引き出す方向を自由に設定することができる。導線を１本のみ収納するスリット２本を形成する場合は、それぞれのスリットが０．５ｍｍ程度である。

更に、脚部３２ａが充電コイル３０の巻回部分（平面コイル部分）と積層する部分にのみ１つ目のスリットを形成し、脚部３２ａと脚部３２ｂとがＮＦＣコイル４０と積層する部分に、脚部３２ａと脚部３２ｂとを収納する２つ目のスリットを設けてもよい。すなわち、スリット１１はどのような形状に形成してもよく、脚部３２ａと脚部３２ｂとの双方がスリット１１内に収納させることが重要である。以上のように、充電コイル３０を支持する第１の磁性シート１０と、第１の磁性シート１０の上部に位置しＮＦＣコイル４０を支持する第２の磁性シート２０とは、スリット１１が第１の磁性シート１０に備えられ、充電コイル３０の脚部３２ａ、３２ｂ（両端子）は、第２の磁性シート２０の下部においてスリット１１内に収納される。

また、スリット１１は、図６に示すＬ字のスリット１１ａのように形成してもよい。図６は、本実施の形態におけるＬ字のスリットを備える第１の磁性シートを示す概略図である。図６に示すＬ字状のスリット１１ａのうち、領域ｘは図１（ｄ）のスリット１１に相当し、脚部３２ａ、３２ｂを収納する。領域ｙ、領域ｚまでスリット１１ａの領域を拡大しているのは、前述したとおり、図１（ｂ）の導線を、巻き始めの点３１ａａよりも巻き終わりの点３１ｂｂのほうが緩やかに大きく曲がるように形成するためである。導線を巻き終わりの点３１ｂｂにおいて緩やかに曲げるため、その曲線部分を収納するためにスリット１１ａを領域ｙまで拡大している。しかし、領域ｚまではスリット１１ａを拡大させる必要はない。しかしながら、本実施の形態においては第１の磁性シート１０をフェライトシート（焼結体）で構成しているため、領域ｚをスリット１１ａの一部とせずに第１の磁性シート１０の一部としてしまうと、領域ｚのシート部分が破損してしまう。そのため、領域ｚまでもスリット１１ａとし、第１の磁性シート１０の破損を防ぎ、第１の磁性シート１０の特性を安定させる。なお、第１の磁性シート１０が破損してしまうと、第１の磁性シート１０は大幅に特性が変化し、充電コイル３０の特性も大幅に変化してしまう。例えば、Ｌ値が低下し、非接触充電の電力伝送効率が低減する。

次に第１の磁性シートと第２の磁性シートとの周波数特性について説明する。周波数とは、この磁性シートを備えるアンテナ（例えば充電コイル３０、ＮＦＣコイル４０）の周波数である。図７は、本実施の形態における第１の磁性シート及び第２の磁性シートの周波数特性を示す図である。図７（ａ）は第１の磁性シート１０（Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト焼結体）の透磁率の周波数特性、図７（ｂ）は第２の磁性シート２０（Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト焼結体）の透磁率の周波数特性、図７（ｃ）は第２の磁性シート２０のＱ値の周波数特性を示す。

本実施の形態においては、図５（ｃ）に示すように第２の磁性シート２０は、第１の磁性シート１０の上面に積層される。図７に示すように、第２の磁性シート２０は、ＮＦＣコイル４０の通信の高い周波数（１３．５６ＭＨｚ）に良好な特性（高いＱ値、透磁率１２５程度）を備え、第１の磁性シート１０は、充電コイル３０の電力伝送の低い周波数（１００〜２００ｋＨｚ）に良好な特性（透磁率１７００程度）を備える。従って、本来であれば、ＮＦＣコイル４０の真下は第２の磁性シート２０のみを厚く形成した方が、ＮＦＣコイル４０の通信効率を向上させる。しかしながら、本実施の形態においては、第１の磁性シート１０をＮＦＣコイル４０の真下にまで伸ばして、充電コイル３０の電力伝送効率を向上させている。これは、それぞれのフェライトシートの周波数特性による。まず、一般的に、伝送電力の大きな非接触充電に使用される第１の磁性シート１０は、十分な電力伝送効率を確保するため高透磁率材料である。一方、電力の小さなＮＦＣ通信のための第２の磁性シート２０に対しては、第１の磁性シート１０ほどの透磁率は必要ない。従って、第１の磁性シート１０は、ＮＦＣ通信の通信周波数帯域でもＮＦＣ通信に必要な透磁率を有する。すなわち、非接触充電をサポートする第１の磁性シート１０は、ＮＦＣ通信をサポートする第２の磁性シート２０に比べて周波数に関係せず全体的に透磁率が高い。図７（ａ）に示すとおり、第１の磁性シート１０は周波数が１３．５６ＭＨｚ程度となっても、透磁率μが５００程度であり、十分磁性シートとして機能する。特に先述した本実施の形態における第１の磁性シート１０の場合は十分な役割を果たす。対して、図７（ｂ）に示すとおり、第２の磁性シート２０は周波数が１００ｋＨｚ〜２００ｋＨｚの帯域では、非接触充電にとって十分な透磁率を有さない（透磁率１２５程度）。

従って、充電コイル３０及びＮＦＣコイル４０双方の通信効率を向上させ維持するためには、ＮＦＣコイル４０の真下を、第１の磁性シート１０と第２の磁性シート２０との積層構造としたほうがよい。これにより、双方のコイルの通信効率を向上させることができる。すなわち、第１の磁性シート１０を大きくすることで非接触充電の電力伝送効率を向上させ、更にＮＦＣ通信も十分にサポートする。また、第１の磁性シート１０だけでなく、ＮＦＣ通信のための第２の磁性シート２０を備えるのは、ＮＦＣコイル４０によるＮＦＣ通信のＱ値を向上させるためである。図７（ｃ）に示すとおり、第２の磁性シート２０は良好なＱ値を備えるため、ＮＦＣ通信の通信距離を向上させることができる。

また、第１の磁性シート１０の厚みが０．４３ｍｍであるのに対し、第２の磁性シート２０は０．１ｍｍであって相対的に薄い。半分以下である。また、第２の磁性シート２０は充電コイル３０の導線の線径（０．２ｍｍ〜１．０ｍｍ程度）よりも薄い。

更に、第２の磁性シート２０及びＮＦＣコイル４０は少なくとも一部が第１の磁性シート１０上に載置されていればよく、全体が載置される必要はない。一方で、ＮＦＣコイル４０の全体が、第２の磁性シート２０に載置された方がよい。それによってＮＦＣコイル４０の通信効率を向上させることができる。しかしながら、ＮＦＣコイル４０の通信効率向上のためにはＮＦＣコイル４０の開口面を大きくすることがよく、その場合、第２の磁性シート２０及びＮＦＣコイル４０のみを大きくすれば効果を得ることができる。

〔携帯端末について〕
図８は、本実施の形態の非接触充電モジュールを備えた携帯端末を模式的に示した断面図である。図８（ａ）〜図８（ｅ）においては、上面側に表示部を備え、下面側を通信面とする。また、図８の携帯端末３００においては、筐体３０１、基板３０２、電池パック３０３、非接触充電モジュール１００以外の部品を省略しており、図８は、筐体３０１、基板３０２、電池パック３０３、非接触充電モジュール１００の配置関係を模式的に説明するものである。

携帯端末３００は、筐体３０１内に、携帯端末３００の少なくとも一部の制御を行う基板３０２、受電した電力を一時的に保存する電池パック（電力保持部）３０３、上記で説明した非接触充電モジュール１００を備える。表示部はタッチパネル機能を備える場合があり、その場合、ユーザーは表示部をタッチ操作することにより携帯端末を操作する。もちろん、非接触充電モジュール１００の向きは、第１の磁性シート１０が表示部側（図８の上側）となり、充電コイル３０やＮＦＣコイル４０が筐体３０１の裏面側（図８の下側）に向くように配置される。これにより、非接触充電の伝送方向も、ＮＦＣアンテナの通信方向も筐体３０１の裏面側（図８の下側）にすることができる。

図８（ａ）においては、基板３０２、電池パック３０３、非接触充電モジュール１００のうち、最も表示部側（図８の上側）に基板３０２が配置され、基板３０２の裏側に電池パック３０３が配置され、筐体３０１の裏面側に最も近いのが通信モジューツ１００である。基板３０２と電池パック３０３とは少なくとも一部が積層し、電池パック３０３と非接触充電モジュール１００とは少なくとも一部が積層する。これにより、非接触充電モジュール１００と基板３０２及び基板３０２に搭載された電子部品とがお互いに悪影響（例えば干渉）を及ぼしあうことを防ぐことができる。また、電池パック３０３と非接触充電モジュール１００とが近接配置されるため、お互いの接続が容易である。また、特に基板３０２、電池パック３０３、非接触充電モジュール１００の面積を十分に確保することができ、設計の自由度が高い。充電コイル３０及びＮＦＣコイル４０のＬ値を十分に確保することができる。

図８（ｂ）においては、基板３０２、電池パック３０３、非接触充電モジュール１００のうち、最も表示部側（図８の上側）に基板３０２が配置され、基板３０２の裏側に電池パック３０３及び非接触充電モジュール１００が並列に配置される。すなわち、電池パック３０３及び非接触充電モジュール１００は積層せず、図８の横方向に並んで配置される。基板３０２と電池パック３０３とは少なくとも一部が積層し、基板３０２と非接触充電モジュール１００とは少なくとも一部が積層する。これにより、電池パック３０３と非接触充電モジュール１００とを積層しないので、筐体３０１を薄型化することができる。また、特に基板３０２、電池パック３０３、非接触充電モジュール１００の面積を十分に確保することができ、設計の自由度が高い。充電コイル３０及びＮＦＣコイル４０のＬ値を十分に確保することができる。

図８（ｃ）においては、基板３０２、電池パック３０３、非接触充電モジュール１００のうち、最も表示部側（図８の上側）に基板３０２と電池パック３０３とが配置され、電池パック３０３の裏側に非接触充電モジュール１００が配置される。すなわち、電池パック３０３及び基板３０２は積層せず、図８の横方向に並んで配置される。電池パック３０３と非接触充電モジュール１００とは少なくとも一部が積層する。これにより、電池パック３０３と基板３０２とを積層しないので、筐体３０１を薄型化することができる。また、電池パック３０３と非接触充電モジュール１００とを積層して、電池パック３０３と非接触充電モジュール１００とが近接配置されるため、お互いの接続が容易である。また、基板３０２、電池パック３０３、非接触充電モジュール１００の面積を十分に確保することができ、充電コイル３０及びＮＦＣコイル４０のＬ値を十分に確保することができる。

図８（ｄ）においては、基板３０２、電池パック３０３、非接触充電モジュール１００のうち、最も表示部側（図８の上側）に基板３０２と電池パック３０３とが配置され、基板３０２の裏側に非接触充電モジュール１００が配置される。すなわち、電池パック３０３及び基板３０２は積層せず、図８の横方向に並んで配置される。基板３０２と非接触充電モジュール１００とは少なくとも一部が積層する。これにより、電池パック３０３と基板３０２とを積層しないので、筐体３０１を薄型化することができる。一般的には、基板３０２、電池パック３０３、非接触充電モジュール１００のうち、電池パック３０３が最も厚い。従って、電池パックと他部品を積層させるよりも、基板３０２と非接触充電モジュール３０１とを積層させたほうが筐体３０１を薄型化することができる。また、基板３０２、電池パック３０３、非接触充電モジュール１００の面積を十分に確保することができ、充電コイル３０及びＮＦＣコイル４０のＬ値を十分に確保することができる。

図８（ｅ）においては、基板３０２、電池パック３０３、非接触充電モジュール１００を、表示部側（図８の上側）に配置する。すなわち、基板３０２、電池パック３０３、非接触充電モジュール１００はお互いに一切積層せず、図８の横方向に並んで配置される。これにより、筐体３０１を最も薄型化することができる。

本発明によれば、非接触充電モジュールとＮＦＣアンテナとを備えた非接触充電モジュールを備える携帯端末、特にポータブル機器である携帯電話、ポータブルオーディオ、パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、ビデオカメラ等の様々な電子機器に有用である。

１００ 非接触充電モジュール
１０ 第１の磁性シート
１１ スリット
１２ 平坦部
１３ 中心部
１４ 下端部
２０ 第２の磁性シート
３０ 充電コイル
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ コーナー部
３２ａ、３２ｂ 脚部
３３ 内側部分
４０ ＮＦＣコイル
４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ コーナー部
５０ 保護テープ
２００ １次側非接触充電モジュール
２１０ １次側コイル
２２０ マグネット
３００ 携帯端末
３０１ 筐体
３０２ 基板
３０３ 電池パック

上記課題を解決するために本発明の非接触充電モジュールは、導導線が巻回されたコイル部と、前記導線の両端であって前記コイル部の巻き始めの点及び巻き終わりの点から伸びる２つの脚部と、を備える充電コイルと、前記充電コイルを囲むように配置されたＮＦＣコイルと、前記充電コイルと前記ＮＦＣコイルとを同一方向から支持する磁性シートと、前記磁性シートに形成されたスリットと、を備え、前記充電コイルの前記２つの脚部それぞれの少なくとも一部は、前記スリット内に収納され、前記スリット内に収納された前記２つの脚部それぞれの少なくとも一部は、前記ＮＦＣコイルと重なることを特徴とする。

請求項１に記載の発明は、導導線が巻回されたコイル部と、前記導線の両端であって前記コイル部の巻き始めの点及び巻き終わりの点から伸びる２つの脚部と、を備える充電コイルと、前記充電コイルを囲むように配置されたＮＦＣコイルと、前記充電コイルと前記ＮＦＣコイルとを同一方向から支持する磁性シートと、前記磁性シートに形成されたスリットと、を備え、前記充電コイルの前記２つの脚部それぞれの少なくとも一部は、前記スリット内に収納され、前記スリット内に収納された前記２つの脚部それぞれの少なくとも一部は、前記ＮＦＣコイルと重なることを特徴とする非接触充電モジュールであって、非接触充電コイルとＮＦＣアンテナと磁性シートとをひとつのモジュール化として小型化を達成し、同一方向の通信及び電力伝送が可能となる。また、非接触充電コイルの両端子を磁性シートに設けられたスリットに収納することによって、小型化だけでなく薄型化を達成することができる。

請求項２に記載の発明は、前記磁性シートは、前記充電コイルを支持する第１の磁性シートと、前記第１の磁性シートの上部に位置し前記ＮＦＣコイルを支持する第２の磁性シートと、を備え、前記スリットは前記第１の磁性シートに備えられ、前記充電コイルの両端子は、前記第２の磁性シートの下部において前記スリット内に収納されることを特徴とする請求項１に記載の非接触充電モジュールであって、充電コイルと第２の磁性シートとが積層する部分において厚みを増加させないよう、充電コイルを第１の磁性シートのスリット内に収納することができる。

請求項３に記載の発明は、前記ＮＦＣコイル及び前記充電コイルは矩形であり、前記スリットは、前記ＮＦＣコイル及び前記充電コイルの直線部と直交することを特徴とする請求項１または２のいずれかひとつに記載の非接触充電モジュールであって、スリットを短く構成することができ、充電コイル及びＮＦＣコイルの電力伝送効率または通信効率を向上させることができる。

Claims (7)

1. 導線が巻回された充電コイルと、
   前記充電コイルを囲むように配置されたＮＦＣコイルと、
   前記充電コイルと前記ＮＦＣコイルとを同一方向から支持する磁性シートと、
   前記磁性シートに形成されたスリットと、を備え、
   前記充電コイルの両端子は、前記スリット内に収納されることを特徴とする非接触充電モジュール。
2. 前記磁性シートは、前記充電コイルを支持する第１の磁性シートと、前記第１の磁性シートの上部に位置し前記ＮＦＣコイルを支持する第２の磁性シートと、を備え、
   前記スリットは前記第１の磁性シートに備えられ、
   前記充電コイルの両端子は、前記第２の磁性シートの下部において前記スリット内に収納されることを特徴とする非接触充電モジュール。
3. 前記ＮＦＣコイル及び前記充電コイルは矩形であり、
   前記スリットは、前記ＮＦＣコイル及び前記充電コイルの直線部と直交することを特徴とする請求項２に記載の非接触充電モジュール。
4. 前記ＮＦＣコイルはコーナー部を備え、
   前記ＮＦＣコイルのコーナー部において前記ＮＦＣコイルと前記充電コイルとの距離が最も離間することを特徴とする請求項１〜３のいずれかひとつに記載の非接触充電モジュール。
5. 前記ＮＦＣコイル及び前記充電コイルは矩形であり、前記充電コイルのコーナー部は曲線状に形成されることを特徴とする請求項４に記載の非接触充電モジュール。
6. 前記ＮＦＣコイルは矩形であり、前記充電コイルは円形であることを特徴とする請求項４に記載の非接触充電モジュール。
7. 請求項１〜６のいずれかひとつに記載された非接触充電モジュールを備えたことを特徴とする携帯端末。