JP2015076628A - 通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】指向性の高い無線信号を好適に受信する受信装置を提供する。【解決手段】通信システム１００は、ブルーレイ・ディスクなどのメディアから高解像度動画像などの大容量データを再生する再生装置１１０と、再生装置１２０からの再生データを無線信号１２１に載せて送信する送信装置１２０と、送信装置１２０からの無線信号１２１を受信する受信装置１３０と、受信した動画像を画面表示するなど再生データを出力する出力装置１４０で構成される。受信装置１３０側のアンテナは、送信装置１２０側のアンテナの正面に対する配置や向きが多少変動しても良好な受信特性を保てるように構成・配置されている。【選択図】 図１

Description

本明細書で開示する技術は、例えば高解像度の画像などの大容量データを載せた無線信号を送信又は受信する通信装置に係り、特に、高い指向性の高周波無線信号を送信又は受信する通信装置に関する。

ブルーレイ・ディスク・プレーヤーなどの再生装置から再生出力される高解像度の画像信号をテレビなどの表示装置に伝送するのに、例えばＨＤＭＩ（登録商標）（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ケーブルが利用される。ＨＤＭＩ（登録商標）は、主に家電やＡＶ機器を対象として策定された、デジタル画像及び音声入出力用のインターフェース規格であり、高速なディジタル・データ伝送を実現することができる。

最近では、再生装置と表示装置間に無線接続を利用して、ケーブルレス化が進められている。例えば、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＤ（登録商標）は、６０ＧＨｚのミリ波周波数帯を用い数ＧＭｂｐｓ程度の伝送速度を持つことから、高解像度の画像信号を非圧縮のままストリーミングしても高品質で再生することが可能であり、ＨＤＭＩ（登録商標）を無線化することができる。

ここで、ミリ波は、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）技術などで広く普及しているマイクロ波と比較しても、波長が短く強い直進性があり、反射に伴う減衰が激しく且つ伝搬損失が大きく、遠くまで無線信号が到達しない、という飛距離問題がある。このため、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＤ（登録商標）規格に従って無線通信を行なう場合には、送信側又は受信側の少なくとも一方はアレーアンテナ技術などのアンテナの指向性を利用した通信方法を適用して、飛距離を補う必要がある。この帰結として、送信機と受信機が互いに、無線伝送時の利得が最大となる指向方向を向き合うように設置するなど、機器の配置や向きに制約がある。

例えば、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＤ（登録商標）規格に従って無線通信を行なう２台の通信装置の一方が無線の受信状態に応じた電子音を出力して、ユーザーが電子音で確認しながら互いのアンテナ部が無線伝送時の利得が最大となる指向方向を向き合うように設置する通信方法について提案がなされている（例えば、特許文献１を参照のこと）。

また、画像情報を無線受信するＷｉｒｅｌｅｓｓＨＤ受信機と、その受信感度を監視する監視部と、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＤ受信機の向きを変更する駆動部を備え、受信感度に基づいてＷｉｒｅｌｅｓｓＨＤ受信機の向きを変更させるプロジェクターについて提案がなされている（例えば、特許文献２を参照のこと）。

テレビやプロジェクターなどの据え置き型の画像表示装置が受信装置となる場合には、使用中（すなわち、画像の再生中）に動くことはあまりない。したがって、使用開始時に一度だけ受信特性が良好となるような受信装置の配置や向きを決めておけば、送信装置からの指向性の高い無線信号を安定して受信し続けることができる。

本明細書で開示する技術の目的は、例えばミリ波帯を使用する指向性の高い無線信号を好適に送信又は受信することができる、優れた通信装置を提供することにある。

本明細書で開示する技術のさらなる目的は、通信相手装置に対する配置や向きが安定していない状況下でも、指向性の高い無線信号を安定した通信特性で好適に送信又は受信することができる、優れた通信装置を提供することにある。

本願は、上記課題を参酌してなされたものであり、請求項１に記載の技術は、
無線信号を送信又は受信するアンテナ部と、
前記アンテナ部を介して送信又は受信する無線信号を処理する無線処理部と、
を具備し、
前記アンテナ部は、高指向性の無線信号を送信又は受信する通信相手装置側のアンテナに対する配置や向きに拘わらず良好な通信特性を保てるように構成又は配置されている、
通信装置である。

本願の請求項２に記載の技術によれば、請求項１に記載の通信装置の前記アンテナ部は、ミリ波帯の無線信号を送信又は受信するように構成されている。

本願の請求項３に記載の技術によれば、請求項１に記載の通信装置の前記アンテナ部は、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＤ（登録商標）規格に則った無線信号を送信又は受信するように構成されている。

本願の請求項４に記載の技術によれば、請求項１に記載の通信装置は、前記アンテナ部及び前記無線処理部を含む前記通信装置内の回路コンポーネントを収容する筐体をさらに備えている。そして、前記アンテナ部は、前記筐体の配置や向きに関わらず、無線信号に対して良好な通信特性を保つように構成されている。

本願の請求項５に記載の技術によれば、請求項１に記載の通信装置は、前記通信装置は、送信装置から送信される無線信号を受信する受信装置である。そして、この受信装置は、前記無線処理部で処理した後の信号を外部の装置に転送する転送部をさらに備えている。

本願の請求項６に記載の技術によれば、請求項５に記載の通信装置の前記転送部は、有線ケーブルを介して前記外部の装置に信号を転送するように構成されている。

本願の請求項７に記載の技術によれば、前記送信装置は、画像を含むデータを無線信号に載せて送信する。また、前記外部の装置は、画像を含むデータを出力する出力装置である。そして、請求項６に記載の通信装置は、前記出力装置の外付け機器として構成される。

本願の請求項８に記載の技術によれば、前記出力装置は、ユーザーの頭部に装着して用いられるヘッド・マウント・ディスプレイである。そして、請求項７に記載の通信装置は、前記ヘッド・マウント・ディスプレイ用のバッテリー・ユニットとして構成される。

本願の請求項９に記載の技術によれば、請求項１に記載の通信装置の前記アンテナ部は、平面上のほぼすべての方向で均一な通信特性を有するように構成されている。

本願の請求項１０に記載の技術によれば、請求項４に記載の通信装置の前記アンテナ部は、前記筐体の特定の面に平行な平面上のほぼすべての方向で均一な通信特性を有するように構成されている。

本願の請求項１１に記載の技術によれば、前記筐体は、ほぼ直方体の形状をなしている。そして、請求項４に記載の通信装置は、前記筐体を最も面積の大きい面で設置する平置き状態にしたときに、前記アンテナ部が水平面のほぼすべての方向で均一な通信特性を有するように構成されている。

本願の請求項１２に記載の技術によれば、請求項１１に記載の通信装置の前記筐体は、前記アンテナ部の通信感度が良い通信面上に視覚的な目印を配設する。

本願の請求項１３に記載の技術によれば、請求項１に記載の通信装置の前記アンテナ部は、偏波方向が直交する複数の偏波アレイ・アンテナを同一平面上に配設して構成される。

本願の請求項１４に記載の技術によれば、請求項１３に記載の通信装置の前記の各偏波アレイ・アンテナは、前記無線処理部を含む無線回路基板モジュール基板上の導体パターンとして構成される。

本願の請求項１５に記載の技術によれば、請求項１４に記載の通信装置の前記の各偏波アレイ・アンテナは、前記無線回路基板モジュールに搭載された１つの回路チップの表面に形成された導体パターンとして構成される。

本願の請求項１６に記載の技術によれば、請求項１４に記載の通信装置は、前記無線回路基板モジュールの表面を覆うシールド・ケースをさらに備えている。

本願の請求項１７に記載の技術によれば、請求項１６に記載の通信装置の前記シールド・ケースは、ヒートシンクを兼用する。

本願の請求項１８に記載の技術によれば、請求項１６に記載の通信装置の前記シールド・ケースは、前記アンテナ部の上空に開口部を有する。

本願の請求項１９に記載の技術によれば、請求項１に記載の通信装置は、記録メディアから再生された再生データを載せた無線信号を送信する送信装置である。

本明細書で開示する技術によれば、ミリ波帯を使用する指向性の高い無線信号を、通信相手装置に対する配置や向きが安定していない状況下でも、安定した受信特性で好適に送信又は受信することができる、優れた通信装置を提供することができる。

なお、本明細書に記載された効果は、あくまでも例示であり、本発明の効果はこれに限定されるものではない。また、本発明が、上記の効果以外に、さらに付加的な効果を奏する場合もある。

本明細書で開示する技術のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。

図１は、指向性の無線信号を用いた通信システム１００の構成例を模式的に示した図である。 図２は、受信装置１３０の内部構成例を模式的に示した図である。 図３は、送信装置１２０から放射された無線信号の直接波が受信装置１３０に届く様子を示した図である。 図４は、送信装置１２０から放射された無線信号４０１の反射波４０２が受信装置１３０に届く様子を示した図である。 図５は、受信装置１３０の向きが変わった様子を示した図である。 図６は、受信装置１３０の置き方を変えた様子を示した図である。 図７は、回路チップの表面に偏波方向が直交する複数の偏波アレイ・アンテナを形成した様子を示した図である 図８は、受信装置１３０の内部に無線回路基板モジュール８００を配設している様子を示した図である。 図９は、電磁シールド・ケース兼用のヒートシンク９０１が無線回路基板モジュール８００の上方を覆う様子を示した図である。 図１０は、図９に示した受信装置１３０を線Ａ−Ａ´で切断した断面図である。 図１１は、平置き状態の受信装置１３０が送信装置１２０からの無線信号を受信する様子を示した図である。 図１２は、受信装置１３０が平置き状態のまま向きを変える様子を示した図である。 図１３は、縦置き状態の受信装置１３０が送信装置１２０からの無線信号を受信する様子を示した図である。 図１４は、平置き状態の受信装置１３０の筐体内に無線回路基板モジュール８００が収容されている様子を斜視した図である。 図１５は、受信装置１３０が送信装置１２０の設置場所１５０１よりも低い場所１５０２に平置き状態で設置されている様子を示した図である。 図１６は、送信装置１２０の内部構成例を模式的に示した図である。 図１７は、受信装置１３０が、ラック１７０１に置かれた送信装置１２０に対して正面ではない様子を示した図である。

以下、図面を参照しながら本明細書で開示する技術の実施形態について詳細に説明する。

図１には、指向性の無線信号を用いた通信システム１００の構成例を模式的に示している。図示の通信システム１００は、ブルーレイ・ディスクなどのメディアから高解像度動画像などの大容量データを再生する再生装置１１０と、再生装置１１０からの再生データを無線信号１２１に載せて送信する送信装置１２０と、送信装置１２０からの無線信号１２１を受信する受信装置１３０と、受信した動画像を画面表示するなど再生データを出力する出力装置１４０で構成される。

再生装置１１０と送信装置１２０間、並びに、受信装置１３０と出力装置１４０間は、それぞれ有線ケーブル１１１、１４１で接続されている。但し、有線接続の方式は特に限定されない。勿論、有線方式ではなく無線方式で再生装置１１０と送信装置１２０間又は受信装置１３０と出力装置１４０間を接続するようにしてもよい。

また、送信装置１２０と受信装置１３０間の無線通信には、例えばＷｉｒｅｌｅｓｓＨＤ（登録商標）のような、ミリ波、高周波数帯の無線信号１２１が用いられる。送信装置１２０側のアンテナ（図１には図示しない）からは、正面方向に高い指向性の無線信号１２１が出力される。一方、受信装置１３０側のアンテナ（図１には図示しない）は、送信装置１２０側のアンテナの正面に対する配置や向きが多少変動しても良好な受信特性を保てるように、装置１３０内で構成・配置されているが、詳細については後述に譲る。

出力装置１４０の一例は、ユーザーの頭部に装着して用いられるヘッド・マウント・ディスプレイである。受信装置１３０は、出力装置１４０の外付け装置である。受信装置１３０は、例えばヘッド・マウント・ディスプレイ用のバッテリー・ユニットを兼用していてもよい。この場合、ケーブル１４１は、電源供給用の信号線を含むものとする。

出力装置１４０が、ヘッド・マウント・ディスプレイのように、ユーザーが身に付け、若しくは、携帯するような機器の場合、ユーザーが身体を動かしたり姿勢を変えたりする度に、受信装置１３０はケーブル１４１によって引っ張られて容易に動き、送信装置１２０に対する配置や向きが変わる。したがって、出力装置１４０の使用中に、送信装置１２０からの指向性の高い無線信号を安定して受信し続けることができるように、受信装置１３０側のアンテナを構成し、配置する必要がある。

図１６には、送信装置１２０の内部構成例を示している。上述したように、送信装置１２０は、再生装置１１０がメディアから再生した高解像度動画像などの大容量データを、高周波無線信号に載せて送信する。

制御部１６１０は、内部バス１６２０を介して各部と相互接続されており、送信装置１２０全体の動作を統括的にコントロールする。制御部１６１０は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１６１１並びにＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１６１２を備えており、ＲＯＭ１６１２内に格納されているプログラム・コードをＲＡＭ１６１１上にロードして、適宜処理を実行する。

再生装置１１０と送信装置１２０を相互接続する通信インターフェースには、例えばＨＤＭＩ（登録商標）を使用する。ＨＤＭＩ（登録商標）処理部１６３０は、ＨＤＭＩ（登録商標）ケーブル１１１越しに送られてくる高解像度動画像などの転送データをインターフェース処理する。

無線（ＲＦ）処理部１６４０は、受信装置１３０へ送信する送信信号の変調並びに符号化、ＤＡ変換、高周波無線周波数帯へのアップコンバージョン、電力増幅を行ない、アンテナ部１６５０から空中に送出する。上述したように、高周波無線信号は伝播損失が大きく飛距離問題があるので、アンテナ部１６５０にはアレーアンテナ技術などのアンテナの指向性を利用した送信方法を適用することが好ましい。

また、図２には、受信装置１３０の内部構成例を模式的に示している。上述したように、受信装置１３０は、バッテリー・ユニットなどのヘッド・マウント・ディスプレイの外付け装置を兼ねるが、無線信号の受信処理に直接関連しない機能モジュールについては、適宜図示を省略している。

制御部２１０は、内部バス２２０を介して各部と相互接続されており、受信装置１３０全体の動作を統括的にコントロールする。制御部２１０は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２１１並びにＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２１２を備えており、ＲＯＭ２１２内に格納されているプログラム・コードをＲＡＭ２１１上にロードして、適宜処理を実行する。

アンテナ部２３０は、送信装置１２０から到来する高周波無線信号を受信する。アンテナ部２３０は、無線処理部２４０や制御部２１０などを構成する各回路チップを搭載した無線回路モジュール基板（図２には図示しない）上の配線パターンとして実装するようにしてもよい。あるいは、アンテナ部２３０は、無線処理部２４０などを構成するＲＦ回路チップ（図２には図示しない）の表面に形成した導体パターンであってもよい。

無線（ＲＦ）処理部２４０は、アンテナ部２３０の受信信号に対し、低雑音増幅、ダウンコンバージョン、ＡＤ変換、復調並びに復号などの処理を行なう。

転送部２５０は、制御部２１０による制御下で、無線処理部２４０により処理された受信データを、有線ケーブル１４１を介して出力装置１４０側に転送処理する。

出力装置１４０が動くと、受信装置１３０は、ケーブル１４１によって引っ張られて動き、送信装置１２０に対する配置や向きが変わる。上述したように、アンテナ部２３０は、送信装置１２０側のアンテナの正面に対する配置や向きが多少変動しても良好な受信特性を保てるように構成され、且つ配置される必要がある。アンテナ部２３０の構成並びに配置について、以下で考察する。

アンテナから放射される電界の方向は、偏波の方向と呼ばれる。偏波は、直線偏波と円偏波に大別される。直線偏波は、偏波の方向により垂直偏波と水平偏波に細分される。直線偏波は、送受信間で偏波方向が揃えば、円偏波よりも通信距離が長くなる。また、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＤ（登録商標）のように高周波数帯の無線信号を用いる場合には、アレーアンテナ技術などのアンテナの指向性を利用して、飛距離問題を補う必要がある（前述）。そこで、本実施形態では、送信装置１２０側のアンテナ部１６５０には、直線偏波の放射特性と正面方向の指向性を持つ偏波アレイ・アンテナ（図示しない）が使用されていることを想定する。

送信装置１２０のアンテナから正面方向に放射された直接波３０１だけが届く場合（図３を参照のこと）、受信装置１３０側のアンテナ部２３０は、直線偏波の特性を持つ偏波アレイ・アンテナで構成し、偏波方向が送信装置１２０側のアンテナと一致し且つ正面が送信装置１２０を向くように配置すればよいことになる。

また、通信システム１００が屋内で使用される場合などは、送信装置１２０のアンテナから放射された電波４０１が天井４１０や壁などで反射した反射波４０２がアンテナ部２３０に届くことになる（図４を参照のこと）。偏波方向を持つ無線信号は反射により偏波面や位相が乱れることから、受信装置１３０側では反射波４０２の影響によって受信信号を復調できなくなるおそれがある。

付言すれば、ケーブル１４１によって引っ張られて受信装置１３０の向きが変わったり（図５を参照のこと）、ユーザーが受信装置１３０の置き方を変えたりすると（図６を参照のこと）、アンテナ部２３０が直線偏波特性を持つアンテナ素子を用いているとすると、送信装置１２０側のアンテナから放射された無線信号の偏波方向とは一致しなくなり、受信感度が低下するおそれがある。

そこで、本実施形態では、受信装置１３０側のアンテナ部２３０を、平面上での受信特性がすべての方向でほぼ均一になるアンテナを用いて構成する。例えば、偏波方向が互いに直交する２つの偏波アレイ・アンテナを同一平面上に配設してアンテナ部２３０を構成することで、全体としてその平面上での受信特性はすべての方向でほぼ均一となる。あるいは逆に、受信装置１３０側のアンテナ部２３０の受信感度に指向性を持たせる一方、送信装置１２０側のアンテナ部１６５０を、図７〜図１０に示したような、平面上で送信特性がすべての方向でほぼ均一になるアンテナを用いて構成するようにしてもよい（後述）。また、送信装置１２０と受信装置１３０の両方がすべての方向で均一な通信特性を持つ場合には、互いの向きや設置角度も自由になる。

上述したように、無線回路モジュール基板上の配線パターン、あるいは回路チップの表面上に形成した導体パターンとしてアンテナ部２３０を構成する場合には、偏波方向が直交する偏波アレイ・アンテナのパターンを複数形成して、基板若しくは回路チップ表面上での受信特性を全方向でほぼ均一にすることができる。

図７には、無線回路基板モジュール（図７では図示しない）上に搭載した回路チップの表面７００に偏波方向が直交する複数の偏波アレイ・アンテナを形成した様子を示している。同図中、アレイ・アンテナ７０１、７０２、７０３、…は、紙面垂直方向に直線偏波特性を持つ。一方、アレイ・アンテナ７１１、７１２、７１３、…は、紙面水平方向に直線偏波特性を持。これらのアレイ・アンテナ７０１、７０２、７０３、…及びアレイ・アンテナ７１１、７１２、７１３、…の組み合わせでアンテナ部２３０を構成し、回路チップ表面上での受信特性を全方向でほぼ均一にすることができる。勿論、図７に示すアンテナ構成を、送信装置１２０側のアンテナ部１６５０にも適用することができる。無線処理部２４０は、アレイ・アンテナ７０１、７０２、７０３、…及びアレイ・アンテナ７１１、７１２、７１３、…の受信信号を合成処理するが、アンテナ合成の方法自体は当業界において周知なので、本明細書では詳細な説明を省略する。なお、回路チップの表面７００ではなく無線回路基板モジュール上の配線パターンとしてアレイ・アンテナを形成する場合も、図７と同様に構成することができる。

図８には、受信装置１３０の内部に無線回路基板モジュール８００を配設している様子を示している。受信装置１３０の内部には、メイン基板８２０、冷却ファン８３０なども収容されている。メイン基板８２０と無線回路基板モジュール８００間は、例えばフレキシブル基板８２１で接続されている。無線回路基板モジュール８００上には、偏波方向が直交する複数の偏波アレイ・アンテナからなるアンテナ部２３０を表面に形成した無線回路チップ８１０が搭載されている。なお、メイン基板８２０には数多の電子部品が搭載され、無線回路基板モジュール８００上にも無線回路チップ８１０以外にも複数の回路部品が搭載されているが、説明に不要なので、図示を省略した。

図８に示す受信装置１３０の筐体８５０は、ほぼ直方体の形状をなす。直方体は、すべての面が長方形からなり、隣接する面同士が直角に交わる６面体である（周知）。図３や図４に示したように、最も面積の大きい長方形の面で設置すると、直方体の重心が低くなり安定する。本明細書では、このような受信装置１３０の置き方を「平置き」状態と呼ぶ。図１４には、平置き状態の受信装置１３０の筐体内に無線回路基板モジュール８００が収容されている様子を斜視している。無線回路基板モジュール８００並びにその上に搭載された無線回路チップ８１０は、平置き状態では、その置き場所（机やテーブルの上など）の水平な設置面と平行をなす。したがって、平置き状態では、無線回路チップ８１０の表面に形成されたアンテナ部２３０は、水平面に対する受信特性がほぼ均一になる。

受信装置１３０の筐体８５０を平置き状態にしたとき、アンテナ部２３０が向けられた上面の方が、底面側よりも受信感度がよい。したがって、アンテナ部２３０の感度がよい上面を、以下では「受信面」と呼ぶことにする。受信面には視覚的な目印になるもの（後述）を配設しておくと、ユーザーはその目印８５２を手掛かりにして、受信感度が良好になるような姿勢で受信装置１３０を設置し易くなる。目印８５２は、例えば製品ロゴであってもよい。なお、送信装置１２０側でも、同様に、アンテナ部１６５０の指向性が向けられた側面若しくは送信特性が良好となる側面に、製品ロゴなどからなる目印（後述）を配設するとよい。

通信機器は、ＦＣＣ（Ｆｅｄｅｒａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）などの各国における電磁波障害に関する規制を順守する必要がある。また、高周波部品などに対しては発熱対策が必要である。図９には、（図８では図示を省略した）電磁シールド・ケース兼用のヒートシンク９０１が無線回路基板モジュール８００の表面を覆う様子を示している。無線回路基板モジュール８００を完全に覆ってしまうと受信できなくなってしまう。そこで、複数の偏波アレイ・アンテナからなるアンテナ部２３０を表面に形成した無線回路チップ８１０の上空には、開口部９０２を穿設している。

また、図１０には、図９に示した受信装置１３０を線Ａ−Ａ´で切断した断面図を示している。図９にも示したように、無線回路基板モジュール８００の表面は電磁シールド・ケース兼用のヒートシンク９０１で覆われている。一方、無線回路基板モジュール８００の裏面は、別の電磁シールド・ケース兼用のヒートシンク９０３で覆われている。なお、送信装置１２０側のアンテナ部１６５０に図７に示すアンテナ構成を適用する場合には、図８〜図１０に示したような装置構成は、送信装置１２０にも当てはまるものと理解されたい。

図１１には、平置き状態の受信装置１３０が送信装置１２０からの無線信号を受信する様子を示している。図示の例では、受信面８５１が上を向くようにして受信装置１３０が設置されている。ユーザーは、目印８５２を手掛かりにして、間違いなく受信面８５１を上に向けることができる。また、送信装置１２０側にも同様に、アンテナ部１６５０の指向性が向けられた側面若しくは送信特性が良好となる側面に目印８５３が配設されており、ユーザーは目印８５３を手掛かりにして、送信面を上（若しくは所望の方向）に向けることができる。

送信装置１２０から送出された無線信号１１０１の直接波１１０３とともに、天井１１１０などで反射した反射波１１０２も受信装置１３０の筐体８５０の受信面８５１に到来する。無線信号１１０１は直線偏波であるが、その反射波１１０２は偏波面や位相が乱れていると想定される。上述したように、アンテナ部２３０は、水平面に対してほぼ均一な受信特性を持つので、送信装置１２０からの指向性の高い無線信号１１０１の反射波１１０２を安定して受信し続けることができる。

受信装置１３０は、例えば、ヘッド・マウント・ディスプレイなどの出力装置１４０にケーブル１４１で接続される外付け装置である（前述）。受信装置１３０の筐体８５０は、受信中も、ユーザーが身体を動かしたり姿勢を変えたりする度に、ケーブル１４１によって引っ張られて、平置き状態のまま向きが変わることが想定される（図１２を参照のこと）。このような場合も、アンテナ部２３０は、水平面で反射波１１０２に対してほぼ均一な受信特性を持つので、送信装置１２０からの指向性の高い無線信号１１０１を安定して受信し続けることができる。

勿論、直接波１１０３でも、感度がある角度でアンテナ部２３０に入射する場合には、受信可能で且つ同様に受信装置１３０の水平面の回転で変わらない受信特性を提供することができる。例えば、図１５に示すように、受信装置１３０が送信装置１２０の設置場所１５０１よりも低い場所１５０２に平置き状態で設置されている場合には、反射波１１０２ではなく直接波１１０３による通信も、受信装置１３０の水平面の回転で変わらない受信特性を提供することができる。

また、図１３には、受信装置１３０の筐体８５０を、２番目に大きい長方形の面で設置した、「縦置き」状態にして、受信装置１３０が送信装置１２０からの無線信号を受信する様子を示している。例えば、受信装置１３０の筐体８５０受信装置１３０の筐体８５０の底面（受信面８５１の反対側の面）をスタンド１３１０で支持して、縦置き状態を保つことができる。

図１３に示す例では、受信面８５１が送信装置１２０を向くようにして受信装置１３０が設置されている。ユーザーは、目印８５２を手掛かりにして、間違いなく受信面８５１を送信装置１２０に向けることができる。また、送信装置１２０側にも同様に、アンテナ部１６５０の指向性が向けられた側面若しくは送信特性が良好となる側面に目印８５３が配設されており、ユーザーは目印８５３を手掛かりにして、送信面を上（若しくは所望の方向）に向けることができる。

送信装置１２０から送出された無線信号の直接波１３０１が受信装置１３０の筐体８５０の受信面８５１に到来する。勿論、反射波（図示しない）も併せて到来することが想定される。上述したように、アンテナ部２３０は、水平面に対してほぼ均一な受信特性を持つので、送信装置１２０からの指向性の高い無線信号１１０１を安定して受信し続けることができる。

図１１〜図１３では、受信装置１３０の位置や向きが変化することを想定した例を示した。受信装置１３０のアンテナ部２３０を図７〜図１０に示したように構成することで、受信装置１３０の向きを自由にすることができる。逆に、受信装置１３０の位置や向きが固定され、送信装置１２０が動く場合には、送信装置１２０側のアンテナ部１６５０を図７〜図１０に示したように構成するとよい。

例えば、図１７に示すように、受信装置１３０が、ラック１７０１に置かれた送信装置１２０に対して正面ではない場合、送信装置１２０を破線１７０２で示すように受信装置１３０の方向に向けないと良好な通信性能が得られない。ところが、破線１７０２で示すように送信装置１２０をラック１７０１と異なる方向を向けると美観が損なわれるため、実際には対応し難い。

このような場合、送信装置１２０のアンテナ部１６５０を、平面上で送信特性がすべての方向でほぼ均一になるように構成するとともに（図７〜図１０を参照のこと）、送信装置１２０を平置き状態にすると、その設置向きによらず、受信装置１３０側では安定した受信性能を得ることができる。すなわち、通信システム１００としての通信性能に悪影響を及ぼさずに、ラック１７０１とそろえた向きに送信装置１２０を設置することが可能となる。

特開２０１１−２５４５２３号公報 特開２０１１−１１７６６０号公報

以上、特定の実施形態を参照しながら、本明細書で開示する技術について詳細に説明してきた。しかしながら、本明細書で開示する技術の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。

本明細書では、ヘッド・マウント・ディスプレイ用のバッテリー・ユニットなど外付け装置を兼ねる受信装置に本明細書で開示する技術を適用した実施形態を中心に説明してきたが、本明細書で開示する技術の要旨はこれに限定されるものではない。また、本明細書では、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＤ（登録商標）規格に基づく無線信号を受信する受信装置に本明細書で開示する技術を適用した実施形態を中心に説明してきたが、本明細書で開示する技術の要旨はこれに限定されるものではない。ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＤ（登録商標）以外の、高周波数帯の無線信号若しくは高指向性の無線信号を受信するその他のさまざまなタイプの受信装置に対しても、同様に本明細書で開示する技術を適用することができる。

要するに、例示という形態により本明細書で開示する技術について説明してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本明細書で開示する技術の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。

なお、本明細書の開示の技術は、以下のような構成をとることも可能である。
（１）無線信号を送信又は受信するアンテナ部と、
前記アンテナ部を介して送信又は受信する無線信号を処理する無線処理部と、
を具備し、
前記アンテナ部は、高指向性の無線信号を送信又は受信する通信相手装置側のアンテナに対する配置や向きに拘わらず良好な通信特性を保てるように構成又は配置されている、
通信装置。
（２）前記アンテナ部は、ミリ波帯の無線信号を送信又は受信する、
上記（１）に記載の受信装置。
（３）前記アンテナ部は、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＤ（登録商標）規格に則った無線信号を送信又は受信する、
上記（１）に記載の通信装置。
（４）前記アンテナ部及び前記無線処理部を含む前記通信装置内の回路コンポーネントを収容する筐体をさらに備え、
前記アンテナ部は、前記筐体の配置や向きに関わらず、無線信号に対して良好な通信特性を保つ、
上記（１）に記載の受信装置。
（５）前記通信装置は、送信装置から送信される無線信号を受信する受信装置であり、
前記無線処理部で処理した後の信号を外部の装置に転送する転送部をさらに備える、
上記（１）に記載の通信装置。
（６）前記転送部は、有線ケーブルを介して前記外部の装置に信号を転送する、
上記（５）に記載の通信装置。
（７）前記送信装置は、画像を含むデータを無線信号に載せて送信し、
前記外部の装置は、画像を含むデータを出力する出力装置であり、
前記出力装置の外付け機器として構成される、
上記（６）に記載の通信装置。
（８）前記出力装置は、ユーザーの頭部に装着して用いられるヘッド・マウント・ディスプレイであり、
前記ヘッド・マウント・ディスプレイ用のバッテリー・ユニットとして構成される、
上記（７）に記載の通信装置。
（９）前記アンテナ部は、平面上のほぼすべての方向で均一な通信特性を有する、
上記（１）に記載の通信装置。
（１０）前記アンテナ部は、前記筐体の特定の面に平行な平面上のほぼすべての方向で均一な通信特性を有する、
上記（４）に記載の通信装置。
（１１）前記筐体は、ほぼ直方体の形状をなし、
前記筐体を最も面積の大きい面で設置する平置き状態にしたときに、前記アンテナ部は、水平面のほぼすべての方向で均一な通信特性を有する、
上記（４）に記載の通信装置。
（１２）前記筐体は、前記アンテナ部の通信感度が良い通信面上に視覚的な目印を配設する、
上記（１１）に記載の通信装置。
（１３）前記アンテナ部は、偏波方向が直交する複数の偏波アレイ・アンテナを同一平面上に配設して構成される、
上記（１）に記載の通信装置。
（１４）前記の各偏波アレイ・アンテナは、前記無線処理部を含む無線回路基板モジュール基板上の導体パターンとして構成される、
上記（１３）に記載の通信装置。
（１５）前記の各偏波アレイ・アンテナは、前記無線回路基板モジュールに搭載された１つの回路チップの表面に形成された導体パターンとして構成される、
上記（１４）に記載の通信装置。
（１６）前記無線回路基板モジュールの表面を覆うシールド・ケースをさらに備える、
上記（１４）に記載の通信装置。
（１７）前記シールド・ケースは、ヒートシンクを兼用する、
上記（１６）に記載の通信装置。
（１８）前記シールド・ケースは、前記アンテナ部の上空に開口部を有する、
上記（１６）に記載の通信装置。
（１９）記録メディアから再生された再生データを載せた無線信号を送信する送信装置である、
上記（１）に記載の通信装置。

１００…通信システム、１１０…再生装置、１１１…有線ケーブル
１２０…送信装置、１３０…受信装置、１４０…出力装置
１４１…有線ケーブル
２１０…制御部、２１１…ＲＡＭ、２１２…ＲＯＭ
２２０…内部バス、２３０…アンテナ部、２４０…無線処理部
２５０…転送部
７００…回路チップの表面
７０１、７０２、７０３、…アレイ・アンテナ（垂直偏波）
７１１、７１２、７１３、…アレイ・アンテナ（水平偏波）
８００…無線回路基板モジュール、８１０…無線回路チップ
８２０…メイン基板、８２１…フレキシブル基板、８３０…冷却ファン
８５０…筐体、８５１…受信面、８５２…目印
９０１、９０３…ヒートシンク、９０２…開口部
１３１０…スタンド
１６１０…制御部、１６１１…ＲＡＭ、１６１２…ＲＯＭ
１６２０…内部バス、１６３０…ＨＤＭＩ（登録商標）処理部
１６４０…無線処理部、１６５０…アンテナ部

Claims (19)

1. 無線信号を送信又は受信するアンテナ部と、
   前記アンテナ部を介して送信又は受信する無線信号を処理する無線処理部と、
   を具備し、
   前記アンテナ部は、高指向性の無線信号を送信又は受信する通信相手装置側のアンテナに対する配置や向きに拘わらず良好な通信特性を保てるように構成又は配置されている、
   通信装置。
2. 前記アンテナ部は、ミリ波帯の無線信号を送信又は受信する、
   請求項１に記載の受信装置。
3. 前記アンテナ部は、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＤ（登録商標）規格に則った無線信号を送信又は受信する、
   請求項１に記載の通信装置。
4. 前記アンテナ部及び前記無線処理部を含む前記通信装置内の回路コンポーネントを収容する筐体をさらに備え、
   前記アンテナ部は、前記筐体の配置や向きに関わらず、無線信号に対して良好な通信特性を保つ、
   請求項１に記載の受信装置。
5. 前記通信装置は、送信装置から送信される無線信号を受信する受信装置であり、
   前記無線処理部で処理した後の信号を外部の装置に転送する転送部をさらに備える、
   請求項１に記載の通信装置。
6. 前記転送部は、有線ケーブルを介して前記外部の装置に信号を転送する、
   請求項５に記載の通信装置。
7. 前記送信装置は、画像を含むデータを無線信号に載せて送信し、
   前記外部の装置は、画像を含むデータを出力する出力装置であり、
   前記出力装置の外付け機器として構成される、
   請求項６に記載の通信装置。
8. 前記出力装置は、ユーザーの頭部に装着して用いられるヘッド・マウント・ディスプレイであり、
   前記ヘッド・マウント・ディスプレイ用のバッテリー・ユニットとして構成される、
   請求項７に記載の通信装置。
9. 前記アンテナ部は、平面上のほぼすべての方向で均一な通信特性を有する、
   請求項１に記載の通信装置。
10. 前記アンテナ部は、前記筐体の特定の面に平行な平面上のほぼすべての方向で均一な通信特性を有する、
    請求項４に記載の通信装置。
11. 前記筐体は、ほぼ直方体の形状をなし、
    前記筐体を最も面積の大きい面で設置する平置き状態にしたときに、前記アンテナ部は、水平面のほぼすべての方向で均一な通信特性を有する、
    請求項４に記載の通信装置。
12. 前記筐体は、前記アンテナ部の通信感度が良い通信面上に視覚的な目印を配設する、
    請求項１１に記載の通信装置。
13. 前記アンテナ部は、偏波方向が直交する複数の偏波アレイ・アンテナを同一平面上に配設して構成される、
    請求項１に記載の通信装置。
14. 前記の各偏波アレイ・アンテナは、前記無線処理部を含む無線回路基板モジュール基板上の導体パターンとして構成される、
    請求項１３に記載の通信装置。
15. 前記の各偏波アレイ・アンテナは、前記無線回路基板モジュールに搭載された１つの回路チップの表面に形成された導体パターンとして構成される、
    請求項１４に記載の通信装置。
16. 前記無線回路基板モジュールの表面を覆うシールド・ケースをさらに備える、
    請求項１４に記載の通信装置。
17. 前記シールド・ケースは、ヒートシンクを兼用する、
    請求項１６に記載の通信装置。
18. 前記シールド・ケースは、前記アンテナ部の上空に開口部を有する、
    請求項１６に記載の通信装置。
19. 記録メディアから再生された再生データを載せた無線信号を送信する送信装置である、
    請求項１に記載の通信装置。