JP2016119696A - Signal transmission device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、信号伝送装置及び電子機器に関する。 The present disclosure relates to a signal transmission device and an electronic apparatus.
電子機器間で情報・データの交換・送受を行う場合、通常、電子機器間をケーブルで接続する。例えば、画像や音楽等のデータをコンピュータ装置等の電子機器間で交換・送受する場合、AV(Audio Visual)ケーブルやUSBケーブル等の汎用のケーブルで接続すればよい。あるいは又、IEEE802.11に代表される無線LAN等の無線インターフェースを用いて、電子機器間で情報・データの交換・送受を行うこともできる。 When exchanging / transmitting information / data between electronic devices, the electronic devices are usually connected with a cable. For example, when data such as images and music is exchanged / transmitted / received between electronic devices such as computer devices, they may be connected by a general-purpose cable such as an AV (Audio Visual) cable or a USB cable. Alternatively, information and data can be exchanged and transmitted / received between electronic devices using a wireless interface such as a wireless LAN represented by IEEE 802.11.
また、高周波信号を静電磁界として送出する高周波結合器を用いてデータ通信を行う技術が、特開2008−099235や特開2008−131372から周知である。具体的には、特開2008−099235あるいは特開2008−131372に開示された通信システムは、
データを伝送する高周波信号を生成する送信回路部と、該高周波信号を静電磁界として送出する高周波結合器を備えた送信機と、
高周波結合器と、該高周波結合器で受信した高周波信号を受信処理する受信回路部を備えた受信機、
とを具備し、更に、
前記送信機側の高周波結合器から放射される表面波を低い伝搬ロスで伝送する表面波伝送線路を提供する表面波伝搬手段を具備しており(特開2008−099235)、あるいは又、
前記送信機側の高周波結合器と静電結合して該高周波結合器から出力される高周波信号を受け取るための1以上の送信機側高周波結合器と、該受信した高周波信号を伝送する信号線と、前記受信機側の高周波結合器と静電結合して前記信号線を伝送した高周波信号を出力するための1以上の受信機側高周波結合器を備えた結合装置とを具備している(特開2008−131372)。
Also, a technique for performing data communication using a high-frequency coupler that transmits a high-frequency signal as an electrostatic magnetic field is known from Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2008-099235 and 2008-131372. Specifically, the communication system disclosed in JP 2008-099235 or JP 2008-131372 is:
A transmitter circuit unit that generates a high-frequency signal for transmitting data; a transmitter including a high-frequency coupler that transmits the high-frequency signal as an electrostatic magnetic field;
A receiver including a high-frequency coupler and a receiving circuit unit that receives and processes a high-frequency signal received by the high-frequency coupler;
And further,
Surface wave propagation means for providing a surface wave transmission line for transmitting a surface wave radiated from the high frequency coupler on the transmitter side with a low propagation loss (Japanese Patent Laid-Open No. 2008-099235), or
One or more transmitter-side high-frequency couplers for receiving a high-frequency signal output from the high-frequency coupler by being electrostatically coupled to the transmitter-side high-frequency coupler; and a signal line for transmitting the received high-frequency signal; A coupling device including one or more receiver-side high-frequency couplers for outputting a high-frequency signal that is electrostatically coupled to the receiver-side high-frequency coupler and transmitted through the signal line (specifically, Open 2008-131372).
ところで、電子機器間を汎用のケーブルで接続することは煩雑な作業であるし、ケーブルが、屡々、邪魔になる。また、汎用のケーブルでの接続のためにはコネクタを用いるが、コネクタの信頼性に問題が生じる場合もあるし、安価なシステム構築が困難である。上記の特許公開公報に開示された技術は優れた技術であるが、消費電力を一層低減させたいとの強い要求があるし、広い通信範囲及び高い伝送レートに対する強い要求もある。 By the way, connecting electronic devices with a general-purpose cable is a cumbersome operation, and the cable often becomes an obstacle. Moreover, although a connector is used for connection with a general-purpose cable, there may be a problem in the reliability of the connector, and it is difficult to construct an inexpensive system. Although the technique disclosed in the above-mentioned patent publication is an excellent technique, there is a strong demand for further reducing power consumption, and there is also a strong demand for a wide communication range and a high transmission rate.
従って、本開示の目的は、安価なシステム構築を可能とし、汎用のケーブルで接続すること無しに電子機器間でのデータの授受が可能であり、更には、消費電力の一層低減、広い通信範囲及び高い伝送レートの達成を可能とする信号伝送装置、及び、係る信号伝送装置を備えた電子機器を提供することにある。 Therefore, an object of the present disclosure is to enable construction of an inexpensive system, to transmit / receive data between electronic devices without connecting with a general-purpose cable, and to further reduce power consumption and wide communication range. It is another object of the present invention to provide a signal transmission device capable of achieving a high transmission rate and an electronic device including the signal transmission device.
上記の目的を達成するための本開示の信号伝送装置は、
電子機器から発せられた高周波信号を伝送する高周波信号導波路を備えており、
電子機器が高周波信号導波路に近接して配置されたとき、高周波信号を高周波信号導波路を介して伝送する。
In order to achieve the above object, a signal transmission device of the present disclosure is provided.
It has a high-frequency signal waveguide that transmits high-frequency signals emitted from electronic equipment,
When the electronic device is disposed close to the high frequency signal waveguide, the high frequency signal is transmitted through the high frequency signal waveguide.
上記の目的を達成するための本開示の電子機器は、
通信装置、及び、
通信装置から発せられた高周波信号を伝送する高周波信号導波路、
を備えた電子機器であって、
高周波信号導波路が、外部に配された高周波信号導波路に近接して配置されたとき、電子機器を構成する高周波信号導波路から外部に配された高周波信号導波路へと高周波信号が伝送される。
In order to achieve the above object, an electronic device of the present disclosure is
A communication device, and
A high-frequency signal waveguide for transmitting a high-frequency signal emitted from a communication device;
An electronic device comprising:
When the high-frequency signal waveguide is disposed close to the high-frequency signal waveguide arranged outside, the high-frequency signal is transmitted from the high-frequency signal waveguide constituting the electronic device to the high-frequency signal waveguide arranged outside. The
本開示の信号伝送装置にあっては、高周波信号導波路が備えられており、近接した電子機器から発せられるデータとしての高周波信号を高周波信号導波路を介して伝送する。また、本開示の電子機器にあっては、高周波信号導波路が備えられており、高周波信号導波路が、外部に配された高周波信号導波路に近接して配置されたとき、電子機器を構成する高周波信号導波路から外部に配された高周波信号導波路へとデータとしての高周波信号が伝送される。それ故、汎用のケーブルで接続すること無しに電子機器間でのデータの授受が可能であり、電子機器の配置自由度が高く、また、消費電力が大きくなることもない。しかも、伝送すべき信号(便宜上、『伝送対象信号』と呼ぶ)を高周波信号に変換して伝送するので、広い通信範囲及び高い伝送レートを達成することができる。更には、カップリングが良く、伝送ロスが少なく、信号伝送装置や電子機器内での高周波信号の反射を抑制することができ、高い伝送レートにおいて、マルチパスや不要輻射等を低減することができるし、伝送劣化を抑制することもできる。また、高周波信号導波路内に高周波信号を閉じ込めることができるので、情報(データ)の秘匿性が高い。 The signal transmission device according to the present disclosure includes a high-frequency signal waveguide, and transmits a high-frequency signal as data emitted from a nearby electronic device via the high-frequency signal waveguide. In addition, the electronic device of the present disclosure includes a high-frequency signal waveguide, and the electronic device is configured when the high-frequency signal waveguide is disposed close to the high-frequency signal waveguide disposed outside. The high-frequency signal as data is transmitted from the high-frequency signal waveguide to the high-frequency signal waveguide disposed outside. Therefore, data can be exchanged between the electronic devices without connecting with a general-purpose cable, the degree of freedom of arrangement of the electronic devices is high, and power consumption does not increase. In addition, since a signal to be transmitted (referred to as “transmission target signal” for convenience) is converted into a high-frequency signal and transmitted, a wide communication range and a high transmission rate can be achieved. Furthermore, the coupling is good, the transmission loss is small, the reflection of the high-frequency signal in the signal transmission device or the electronic device can be suppressed, and the multipath and unnecessary radiation can be reduced at a high transmission rate. In addition, transmission deterioration can be suppressed. Further, since the high-frequency signal can be confined in the high-frequency signal waveguide, the confidentiality of information (data) is high.
以下、図面を参照して、実施例に基づき本開示を説明するが、本開示は実施例に限定されるものではなく、実施例における種々の数値や材料は例示である。尚、説明は、以下の順序で行う。
1.本開示の信号伝送装置及び電子機器、全般に関する説明
2.実施例1(本開示の信号伝送装置)
3.実施例2(本開示の信号伝送装置及び本開示の電子機器)
4.実施例3(実施例1及び実施例2の変形例)
5.実施例4(実施例1及び実施例2の別の変形例)
6.実施例5(実施例1及び実施例2の更に別の変形例)、その他
Hereinafter, although this indication is explained based on an example with reference to drawings, this indication is not limited to an example and various numerical values and materials in an example are illustrations. The description will be given in the following order.
1. 1. General description of signal transmission device and electronic apparatus of the present disclosure Example 1 (signal transmission device of the present disclosure)
3. Example 2 (signal transmission device of the present disclosure and electronic device of the present disclosure)
4). Example 3 (Modification of Example 1 and Example 2)
5). Example 4 (another modification of Example 1 and Example 2)
6). Example 5 (another modification of Example 1 and Example 2), other
[本開示の信号伝送装置及び電子機器、全般に関する説明]
本開示の電子機器における高周波信号導波路と、外部に配された高周波信号導波路とを峻別するために、外部に配された高周波信号導波路を、便宜上、『第1高周波信号導波路』と呼び、本開示の電子機器における高周波信号導波路を、便宜上、『第2高周波信号導波路』と呼ぶ場合がある。本開示の電子機器における外部に配された高周波信号導波路(第1高周波信号導波路)は、本開示の信号伝送装置における高周波信号導波路から構成することができる。それ故、本開示の信号伝送装置における高周波信号導波路を、便宜上、『第1高周波信号導波路』と呼ぶ場合がある。また、本開示の電子機器における通信装置と、後述する本開示の信号伝送装置における通信装置とを峻別するために、便宜上、本開示の信号伝送装置における通信装置を『第1通信装置』と呼び、本開示の電子機器における通信装置を『第2通信装置』と呼ぶ場合がある。
[Description of Signal Transmission Device and Electronic Device of the Present Disclosure, General]
In order to distinguish the high-frequency signal waveguide in the electronic device of the present disclosure from the high-frequency signal waveguide disposed outside, the high-frequency signal waveguide disposed outside is referred to as a “first high-frequency signal waveguide” for convenience. The high-frequency signal waveguide in the electronic device of the present disclosure may be referred to as a “second high-frequency signal waveguide” for convenience. The high-frequency signal waveguide (first high-frequency signal waveguide) arranged outside in the electronic device of the present disclosure can be configured from the high-frequency signal waveguide in the signal transmission device of the present disclosure. Therefore, the high-frequency signal waveguide in the signal transmission device of the present disclosure may be referred to as “first high-frequency signal waveguide” for convenience. For the sake of convenience, the communication device in the signal transmission device of the present disclosure is referred to as a “first communication device” in order to distinguish the communication device in the electronic device of the present disclosure from the communication device in the signal transmission device of the present disclosure described later. The communication device in the electronic device of the present disclosure may be referred to as a “second communication device”.
本開示の信号伝送装置にあっては、複数の電子機器が高周波信号導波路に近接して配置されたとき、複数の電子機器の間でデータとしての高周波信号を高周波信号導波路を介して伝送する形態とすることができる。このように複数の電子機器間での高周波信号伝送を高周波信号導波路を介して行うことで、或る電子機器(便宜上、『電子機器−B』と呼ぶ)を別の電子機器(便宜上、『電子機器−A』と呼ぶ)の外部機器あるいは付属機器と見做すことができ、電子機器−Bを電子機器−Aの機能を拡張するための電子機器として使用することができる。即ち、電子機器−Aの機能拡大、機能変更を、電子機器−A、それ自体を変更すること無く行うことができる。云い換えれば、例えば、電子機器−Aの設計変更や、電子機器−Aを構成するプリント配線板、各種部品の変更等を行うこと無く、電子機器−Bと間接的に組み合わせることで、電子機器−Aの機能拡大、機能変更を行うことができる。また、電子機器−Aと電子機器−Bの組合せの自由度が極めて高く、電子機器の組合せを容易に変更することができる。 In the signal transmission device of the present disclosure, when a plurality of electronic devices are arranged close to the high-frequency signal waveguide, a high-frequency signal as data is transmitted between the plurality of electronic devices via the high-frequency signal waveguide. It can be set as a form to do. Thus, by performing high-frequency signal transmission between a plurality of electronic devices via a high-frequency signal waveguide, one electronic device (referred to as “electronic device-B” for convenience) is replaced with another electronic device (for convenience, “ The electronic device-B can be regarded as an external device or an attached device, and the electronic device-B can be used as an electronic device for extending the function of the electronic device-A. That is, the function expansion and function change of the electronic device-A can be performed without changing the electronic device-A itself. In other words, for example, the electronic device can be indirectly combined with the electronic device-B without changing the design of the electronic device-A, the printed wiring board constituting the electronic device-A, or changing various parts. -A function expansion and function change can be performed. Further, the degree of freedom of the combination of the electronic device-A and the electronic device-B is extremely high, and the combination of the electronic devices can be easily changed.
また、上記の好ましい形態を含む本開示の信号伝送装置にあっては、
高周波信号導波路に接続され、又は、高周波信号導波路に結合された通信装置(第1通信装置)を更に備えており、
電子機器が高周波信号導波路に近接して配置されたとき、通信装置(第1通信装置)と電子機器との間でデータとしての高周波信号を高周波信号導波路を介して伝送する形態とすることができる。
Further, in the signal transmission device of the present disclosure including the above preferred form,
A communication device (first communication device) connected to the high-frequency signal waveguide or coupled to the high-frequency signal waveguide;
When the electronic device is disposed close to the high-frequency signal waveguide, a high-frequency signal as data is transmitted through the high-frequency signal waveguide between the communication device (first communication device) and the electronic device. Can do.
更には、以上に説明した好ましい形態を含む本開示の信号伝送装置にあっては、高周波信号導波路を保持する保持部材(支持する支持部材)を更に備えており、高周波信号導波路は保持部材内部に配置されている構成とすることができる。そして、この場合、高周波信号導波路と対向する保持部材の部分に、例えば、電子機器を載置し、接触させ、あるいは、接近させればよい。ここで、「近接」には、「載置」、「接触」、「接近」が包含される。また、「接近させる」とは、非接触状態にあることを意味する。以下においても同様である。尚、この場合、高周波信号導波路と電子機器との間には保持部材が存在するので、次に述べる、高周波信号導波路と電子機器とが接触する構成よりも、第1通信装置あるいは第2通信装置の送信電力を大きくすることが好ましい。電子機器を載置すべき位置を明確化するため、例えば、高周波信号導波路と対向する保持部材の部分に、電子機器を載置するための凹部を設けてもよいし、適切な印を付してもよい。 Furthermore, the signal transmission device of the present disclosure including the preferred embodiment described above further includes a holding member (supporting member) that holds the high-frequency signal waveguide, and the high-frequency signal waveguide is the holding member. It can be set as the structure arrange | positioned inside. In this case, for example, an electronic device may be placed on, brought into contact with, or approached to the portion of the holding member that faces the high-frequency signal waveguide. Here, “proximity” includes “placement”, “contact”, and “approach”. Further, “approach” means in a non-contact state. The same applies to the following. In this case, since a holding member exists between the high-frequency signal waveguide and the electronic device, the first communication device or the second communication device can be used rather than the configuration in which the high-frequency signal waveguide and the electronic device are in contact with each other as described below. It is preferable to increase the transmission power of the communication device. In order to clarify the position where the electronic device should be placed, for example, a concave portion for placing the electronic device may be provided in the portion of the holding member facing the high-frequency signal waveguide, or an appropriate mark is attached. May be.
あるいは又、以上に説明した好ましい形態を含む本開示の信号伝送装置にあっては、高周波信号導波路を保持する保持部材(支持する支持部材)を更に備えており、高周波信号導波路の少なくとも一部分は保持部材から露出している構成とすることができる。そして、この場合、高周波信号導波路の保持部材から露出している部分に、例えば、電子機器を載置し、接触させ、あるいは、接近させればよい。あるいは又、高周波信号導波路を保持する保持部材(支持する支持部材)を更に備えており、高周波信号導波路は保持部材上に形成されている構成とすることができる。そして、この場合、高周波信号導波路の上に、例えば、電子機器を載置し、接触させ、あるいは、接近させればよい。尚、これらの構成にあっては、高周波信号導波路と電子機器とは、電子機器が高周波信号導波路に近接して配置されたとき、垂直偏波の電磁波で結合する構成とすることが好ましい。 Alternatively, the signal transmission device according to the present disclosure including the preferred embodiment described above further includes a holding member (supporting member) that holds the high-frequency signal waveguide, and at least a part of the high-frequency signal waveguide. Can be configured to be exposed from the holding member. In this case, for example, an electronic device may be placed on, exposed to, or approached to the portion exposed from the holding member of the high-frequency signal waveguide. Alternatively, a holding member (supporting support member) that holds the high-frequency signal waveguide may be further provided, and the high-frequency signal waveguide may be formed on the holding member. In this case, for example, an electronic device may be placed on, contacted with, or approached to the high-frequency signal waveguide. In these configurations, the high-frequency signal waveguide and the electronic device are preferably configured to be coupled by vertically polarized electromagnetic waves when the electronic device is disposed close to the high-frequency signal waveguide. .
更には、以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の信号伝送装置において、高周波信号導波路は、平板状である形態とすることができるし、あるいは又、櫛型形状を有する形態とすることができるし、あるいは又、格子形状を有する形態とすることができるし、あるいは又、螺旋形状を有する形態とすることができる。高周波信号導波路の形状を櫛型形状あるいは螺旋形状とすることで、導波路の幅を調整することができ、カップリングの良い、伝送ロスの少ない構造を達成することができる。また、高周波信号導波路の形状を格子形状とすることで、複数のパス(高周波信号導波路における高周波信号の伝達経路であり、以下においても同じ)が形成されるため、高周波信号導波路を伝送される高周波信号の間の時間差に基づき、電子機器が高周波信号導波路のどこに置かれたかを検出することが可能となる。また、高周波信号導波路の形状を螺旋形状とすることで、高周波信号導波路が直角に曲がる部分が無くなり、伝送ロスの少ない構造を達成することができるし、伝送路が1本であるので、マルチパスの影響を少なくすることができる。このように、高周波信号導波路を、全体として2次元状とすることができるし、直線状あるいは曲線状(1次元状)とすることもできるが、これに限定するものではなく、全体として3次元状(立体状)とすることもできる。高周波信号導波路を3次元状とする場合、複数の2次元状の高周波信号導波路を並置し、これらの複数の2次元状の高周波信号導波路を、例えば、導波路で連結すればよい。 Furthermore, in the signal transmission device according to the present disclosure including the preferable modes and configurations described above, the high-frequency signal waveguide may have a flat plate shape, or may have a comb shape. Or it can be in the form of a lattice, or it can be in the form of a spiral. By making the shape of the high-frequency signal waveguide a comb shape or a spiral shape, the width of the waveguide can be adjusted, and a structure with good coupling and low transmission loss can be achieved. In addition, since the shape of the high-frequency signal waveguide is a lattice shape, a plurality of paths (which are high-frequency signal transmission paths in the high-frequency signal waveguide, which are the same in the following) are formed, so the high-frequency signal waveguide is transmitted. It is possible to detect where the electronic device is placed in the high-frequency signal waveguide based on the time difference between the generated high-frequency signals. In addition, by making the shape of the high-frequency signal waveguide spiral, there is no portion where the high-frequency signal waveguide bends at right angles, a structure with less transmission loss can be achieved, and there is only one transmission path, Multipath effects can be reduced. In this way, the high-frequency signal waveguide can be two-dimensional as a whole, or can be linear or curved (one-dimensional), but is not limited to this, and as a whole 3 It can also be dimensional (three-dimensional). When the high-frequency signal waveguide is three-dimensional, a plurality of two-dimensional high-frequency signal waveguides may be juxtaposed, and the plurality of two-dimensional high-frequency signal waveguides may be connected by a waveguide, for example.
更には、以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の信号伝送装置において、高周波信号導波路の上、又は、高周波信号導波路の下、又は、高周波信号導波路の上及び下に、高周波信号導波路を構成する材料とは異なる材料から成る層が形成されている構成とすることができる。即ち、高周波信号導波路は、複数の層が積層された構造とすることもできる。あるいは又、保持部材と高周波信号導波路との間に導電層を形成してもよいし、高周波信号導波路と保持部材と導電層の積層構造としてもよい。ここで、高周波信号導波路を構成する材料とは異なる材料から成る層を構成する材料として、後述する保持部材を構成する材料を挙げることができるし、導電層を構成する材料として、金属あるいは合金を挙げることができ、導電層は、例えば、メッキ法、印刷法、物理的気相成長法(PVD法)あるいは化学的気相成長法(CVD法)とエッチング法の組合せ等に基づき形成することができる。 Furthermore, in the signal transmission device of the present disclosure including the preferable modes and configurations described above, the high-frequency signal waveguide is disposed on the high-frequency signal waveguide, below the high-frequency signal waveguide, or above and below the high-frequency signal waveguide. It can be set as the structure by which the layer which consists of a material different from the material which comprises a signal waveguide is formed. That is, the high-frequency signal waveguide can also have a structure in which a plurality of layers are stacked. Alternatively, a conductive layer may be formed between the holding member and the high-frequency signal waveguide, or a laminated structure of the high-frequency signal waveguide, the holding member, and the conductive layer may be used. Here, the material constituting the layer made of a material different from the material constituting the high-frequency signal waveguide can include a material constituting the holding member described later, and the material constituting the conductive layer can be a metal or an alloy. The conductive layer is formed based on, for example, a plating method, a printing method, a physical vapor deposition method (PVD method) or a combination of a chemical vapor deposition method (CVD method) and an etching method. Can do.
更には、以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の信号伝送装置において、高周波信号導波路は、誘電体材料から成る構成とすることができるし、あるいは又、磁性体材料から成る構成とすることができるし、あるいは又、セラミック材料、ガラス材料、結晶性材料から成る構成とすることができる。ここで、誘電体材料として、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂(BTレジン)、エポキシ樹脂、ABS樹脂、AES樹脂、アクリル樹脂を例示することができる。尚、高周波信号導波路を構成する材料の比誘電率ε1(例えば、3乃至10)と、保持部材を構成する材料の比誘電率ε2とは異なる構成とすることが好ましい。具体的には、例えば、限定するものではないが、
0.1≦|ε2−ε1|≦10
を例示することができる。また、磁性体材料として、スピネル系や六方晶系、ガーネット系のフェライト系磁性材料、酸化鉄、酸化クロム、コバルトを例示することができる。高周波信号導波路は、剛直な材料から構成されていてもよいし、可撓性を有する材料から構成されていてもよい。
Furthermore, in the signal transmission device according to the present disclosure including the preferred modes and configurations described above, the high-frequency signal waveguide can be made of a dielectric material, or can be made of a magnetic material. Alternatively, it may be composed of a ceramic material, a glass material, or a crystalline material. Here, examples of the dielectric material include PTFE (polytetrafluoroethylene) resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polystyrene resin, bismaleimide triazine resin (BT resin), epoxy resin, ABS resin, AES resin, and acrylic resin. Can do. The relative dielectric constant ε 1 (for example, 3 to 10) of the material constituting the high-frequency signal waveguide is preferably different from the relative dielectric constant ε 2 of the material constituting the holding member. Specifically, for example, but not limited to,
0.1 ≦ | ε 2 −ε 1 | ≦ 10
Can be illustrated. Examples of the magnetic material include spinel, hexagonal, and garnet ferrite magnetic materials, iron oxide, chromium oxide, and cobalt. The high-frequency signal waveguide may be made of a rigid material or may be made of a flexible material.
また、以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の信号伝送装置において、高周波信号導波路は、金属、合金、プラスチック等から作製された固定部材を用いて、あるいは、接着剤等に基づき、あるいは、各種の溶接法や溶着法等に基づき、保持部材に固定されている形態とすることもできるし、高周波信号導波路を保持部材と一体に製造する形態とすることもできる。 Further, in the signal transmission device of the present disclosure including the preferable form and configuration described above, the high-frequency signal waveguide is formed using a fixing member made of metal, an alloy, plastic, or the like, or based on an adhesive or the like. Or it can also be set as the form currently fixed to the holding member based on various welding methods, welding methods, etc., and can also be set as the form which manufactures a high frequency signal waveguide integrally with a holding member.
本開示の電子機器にあっては、通信装置(第2通信装置)から発せられた高周波信号を、電子機器を構成する高周波信号導波路(第2高周波信号導波路)に伝達する高周波信号伝達部材(便宜上、『第2高周波信号伝達部材』と呼ぶ)を更に備えている形態とすることができる。ここで、第2高周波信号伝達部材としてアンテナを挙げることができる。第2高周波信号伝達部材を備えることで、第2通信装置と第2高周波信号導波路との間の距離の制限を緩和することができる。即ち、第2通信装置と第2高周波信号導波路との間の距離が遠くとも、第2通信装置と第2高周波信号導波路との間での高周波信号(データ)の授受を確実に行うことができる。また、第2高周波信号導波路と第2高周波信号伝達部材との配置にあっては、相当程度(数ミリメートル乃至数センチメートル)の誤差を許容することができ、コネクタの配設における高い位置精度のような高い位置精度は要求されない。しかも、電磁波の損失を低くできるので、第2通信装置の低消費電力化、第2通信装置の簡素化を図ることができるし、電子機器の外部からの電波の干渉や、電子機器の外部への電磁波の放射を抑制することができる。 In the electronic device according to the present disclosure, a high-frequency signal transmission member that transmits a high-frequency signal emitted from a communication device (second communication device) to a high-frequency signal waveguide (second high-frequency signal waveguide) included in the electronic device. (For convenience, it is referred to as a “second high-frequency signal transmission member”). Here, an antenna can be mentioned as the second high-frequency signal transmission member. By providing the second high-frequency signal transmission member, it is possible to relax the limitation on the distance between the second communication device and the second high-frequency signal waveguide. In other words, even when the distance between the second communication device and the second high-frequency signal waveguide is long, the high-frequency signal (data) is reliably transmitted and received between the second communication device and the second high-frequency signal waveguide. Can do. Further, in the arrangement of the second high-frequency signal waveguide and the second high-frequency signal transmission member, a considerable degree of error (several millimeters to several centimeters) can be allowed, and high positional accuracy in the arrangement of the connectors. Such high positional accuracy is not required. In addition, since the loss of electromagnetic waves can be reduced, the power consumption of the second communication device can be reduced, the second communication device can be simplified, the interference of radio waves from outside the electronic device, and the outside of the electronic device. The radiation of electromagnetic waves can be suppressed.
以上に説明した本開示の信号伝送装置における高周波信号導波路の構成、構造を、本開示の電子機器における高周波信号導波路(第2高周波信号導波路)に適用することができる。本開示の信号伝送装置における「電子機器」は、本開示の電子機器と同じ構成、構造を有する電子機器であってもよいし、第2高周波信号導波路を備えていない点を除き本開示の電子機器と同じ構成、構造を有する電子機器であってもよいし、通信手段を備えてはいるが、本開示の電子機器と異なる構成、構造を有する電子機器であってもよい。また、信号伝送装置は、第1通信装置から発せられた高周波信号を第1高周波信号導波路に伝達する高周波信号伝達部材(便宜上、『第1高周波信号伝達部材』と呼ぶ)を更に備えている形態とすることができ、これによって、第1通信装置と第1高周波信号導波路との間の距離の制限を緩和することができる。即ち、第1通信装置と第1高周波信号導波路との間の距離が遠くとも、第1通信装置と第1高周波信号導波路との間での高周波信号(データ)の授受を確実に行うことができる。 The configuration and structure of the high-frequency signal waveguide in the signal transmission device of the present disclosure described above can be applied to the high-frequency signal waveguide (second high-frequency signal waveguide) in the electronic device of the present disclosure. The “electronic device” in the signal transmission device of the present disclosure may be an electronic device having the same configuration and structure as the electronic device of the present disclosure, and does not include the second high-frequency signal waveguide. An electronic device having the same configuration and structure as the electronic device may be used, or an electronic device having a configuration and structure different from the electronic device of the present disclosure may be used, although the communication unit is provided. The signal transmission device further includes a high-frequency signal transmission member (referred to as a “first high-frequency signal transmission member” for convenience) that transmits a high-frequency signal emitted from the first communication device to the first high-frequency signal waveguide. In this manner, the restriction on the distance between the first communication device and the first high-frequency signal waveguide can be relaxed. In other words, even when the distance between the first communication device and the first high-frequency signal waveguide is long, the high-frequency signal (data) is reliably exchanged between the first communication device and the first high-frequency signal waveguide. Can do.
第1高周波信号伝達部材あるいは第2高周波信号伝達部材をアンテナから構成する場合、アンテナとして、具体的には、パッチアンテナ、逆F型アンテナ、八木アンテナ、プローブアンテナ(ダイポールアンテナ等)、ループアンテナ、小型アパーチャ結合素子(スロットアンテナ等)等を挙げることができる。第1通信装置と第1高周波信号伝達部材とは、また、第2通信装置と第2高周波信号伝達部材とは、例えば、マイクロストリップライン、ストリップライン、コプレーナライン、スロットライン等から成る伝送線路を介して接続、あるいは、結合することができる。 When the first high-frequency signal transmission member or the second high-frequency signal transmission member is configured from an antenna, specifically, as the antenna, a patch antenna, an inverted F-type antenna, a Yagi antenna, a probe antenna (such as a dipole antenna), a loop antenna, A small aperture coupling element (such as a slot antenna) can be used. The first communication device and the first high-frequency signal transmission member, and the second communication device and the second high-frequency signal transmission member are transmission lines composed of, for example, a microstrip line, a strip line, a coplanar line, and a slot line. Can be connected or coupled through.
第1高周波信号導波路(『第1高周波信号伝送部材』と呼ぶこともできる)や第2高周波信号導波路(『第2高周波信号伝送部材』と呼ぶこともできる)を、例えば、保持部材や電子機器を構成する筐体内の空間を伝搬する自由空間伝送路としてもよいが、導波管、伝送線路、誘電体線路、誘電体内等の導波構造から構成し、ミリ波帯域の電磁波を伝送路に閉じ込める構成とし、効率良く高周波信号伝送を行う特性を有することが好ましい。尚、自由空間伝送路とする場合、無線(ワイヤレス)での伝送を行えばよい。第1高周波信号導波路や第2高周波信号導波路は、前述したとおり、線状(1次元状)であってもよいし、面状(2次元状)であってもよいし、3次元状であってもよい。第1高周波信号導波路や第2高周波信号導波路を構成する材料の比誘電率、これらが伝送する高周波信号の波長、第1高周波信号導波路や第2高周波信号導波路の幅、厚さを、適切に選択、決定することで、第1高周波信号導波路と電子機器との間の電磁結合・電界に基づく結合、第1高周波信号導波路と第2高周波信号導波路との間の電磁結合・電界に基づく結合、特にシングルモードでの結合を達成することができる。 The first high-frequency signal waveguide (also referred to as “first high-frequency signal transmission member”) and the second high-frequency signal waveguide (also referred to as “second high-frequency signal transmission member”) are, for example, a holding member, Although it may be a free space transmission path that propagates through the space inside the housing that constitutes electronic equipment, it is composed of a waveguide structure such as a waveguide, transmission line, dielectric line, dielectric, etc., and transmits millimeter-wave band electromagnetic waves It is preferable that the structure is confined in a road and has a characteristic of efficiently performing high-frequency signal transmission. In the case of a free space transmission path, wireless transmission may be performed. As described above, the first high-frequency signal waveguide and the second high-frequency signal waveguide may be linear (one-dimensional), planar (two-dimensional), or three-dimensional. It may be. The relative permittivity of the material constituting the first high-frequency signal waveguide and the second high-frequency signal waveguide, the wavelength of the high-frequency signal transmitted by these, the width and thickness of the first high-frequency signal waveguide and the second high-frequency signal waveguide By appropriately selecting and determining, electromagnetic coupling between the first high-frequency signal waveguide and the electronic device, coupling based on an electric field, and electromagnetic coupling between the first high-frequency signal waveguide and the second high-frequency signal waveguide -Electric field based coupling, especially single mode coupling, can be achieved.
以上に説明した好ましい形態を含む本開示の電子機器にあっては、筐体を更に備えており、第2高周波信号導波路は筐体内部に配置されている構成とすることができる。そして、この場合、第2高周波信号導波路と対向する筐体の部分を、保持部材あるいは第1高周波信号導波路に載置し、接触させ、あるいは、接近させればよい。あるいは又、筐体を更に備えており、第2高周波信号導波路の少なくとも一部分は筐体から露出している構成とすることができる。そして、この場合、第2高周波信号導波路の筐体から露出している部分を、保持部材あるいは第1高周波信号導波路に載置し、接触させ、あるいは、接近させればよい。あるいは又、筐体を更に備えており、第2高周波信号導波路は筐体上に形成されている構成とすることができる。そして、この場合、第2高周波信号導波路を、保持部材あるいは第1高周波信号導波路に載置し、接触させ、あるいは、接近させればよい。 The electronic device according to the present disclosure including the preferred embodiment described above may further include a housing, and the second high-frequency signal waveguide may be disposed inside the housing. In this case, the portion of the housing that faces the second high-frequency signal waveguide may be placed on the holding member or the first high-frequency signal waveguide and brought into contact with or close to it. Alternatively, a housing may be further provided, and at least a part of the second high-frequency signal waveguide may be exposed from the housing. In this case, the portion exposed from the housing of the second high-frequency signal waveguide may be placed on the holding member or the first high-frequency signal waveguide and brought into contact with or approached. Alternatively, a housing may be further provided, and the second high-frequency signal waveguide may be formed on the housing. In this case, the second high-frequency signal waveguide may be placed on the holding member or the first high-frequency signal waveguide and brought into contact with or approached.
また、本開示の電子機器にあっては、電子機器本体部と、第2通信装置及び第2高周波信号導波路とを一体化して、1つの筐体内に格納してもよいし、電子機器本体部と、第2通信装置及び第2高周波信号導波路とを、別々の筐体内に格納し、電子機器本体部が格納された筐体と、第2通信装置及び第2高周波信号導波路が格納された筐体とを、適切な接続部材を用いて接続してもよい。 In the electronic device of the present disclosure, the electronic device main body, the second communication device, and the second high-frequency signal waveguide may be integrated and stored in one housing. The second communication device and the second high-frequency signal waveguide are stored in separate housings, and the housing in which the electronic device main body is stored, the second communication device and the second high-frequency signal waveguide are stored. You may connect the housing | casing made using the appropriate connection member.
保持部材を構成する材料、信号伝送装置や電子機器を構成する筐体の材料として、プラスチック、金属、合金、木材、紙、を例示することができ、具体的には、例えば、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂(BTレジン)、エポキシ樹脂、ABS樹脂、AES樹脂、アクリル樹脂、アルミニウム、マグネシウム、鉄、ステンレス鋼を例示することができる。信号伝送装置を構成する筐体と保持部材とを一体としてもよい。 Examples of the material constituting the holding member and the case constituting the signal transmission device and the electronic device include plastic, metal, alloy, wood, and paper. Specifically, for example, PTFE (polytetra Fluoroethylene) resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polystyrene resin, bismaleimide triazine resin (BT resin), epoxy resin, ABS resin, AES resin, acrylic resin, aluminum, magnesium, iron, and stainless steel can be exemplified. The housing and the holding member constituting the signal transmission device may be integrated.
信号伝送装置には、信号伝送装置の制御及び/又は電子機器の制御のための制御部(便宜上、『第1制御部』と呼ぶ)が備えられていてもよい。また、電子機器には、信号伝送装置の制御及び/又は電子機器の制御のための制御部(便宜上、『第2制御部』と呼ぶ)が備えられていてもよい。あるいは又、信号伝送装置の制御及び/又は電子機器の制御のための制御部を、系外(信号伝送装置や電子機器とは別の装置)に配してもよい。尚、このような制御部を、便宜上、『系外制御部』と呼ぶ。第1制御部あるいは第2制御部、系外制御部は、例えば、新たな電子機器が信号伝送装置の第1高周波信号導波路に近接して配置されたとき、配置の前後の電子機器構成情報を管理し、変更後の電子機器構成情報に従って高周波信号伝送を行うことができる。あるいは又、複数の電子機器の間でデータとしての高周波信号を第1高周波信号導波路を介して伝送する場合であって、複数の電子機器の組合せが変更されたときや、新たな電子機器が加わったとき、第1制御部あるいは第2制御部、系外制御部は、変更後の組合せに適合した状態で高周波信号伝送を行うことができる。尚、電子機器構成情報に従って高周波信号伝送を行い、また、変更後の組合せに適合した状態で高周波信号伝送を行う処理として、例えば、変更された電子機器の種類に応じて、周波数や送受信電力を調整する等を例示することができる。電子機器構成情報は、電子機器、信号伝送装置、系外の装置に記憶させておけばよく、電子機器構成情報として、具体的には、電子機器の使用周波数、送信電力値、受信電力値を例示することができる。電子機器構成情報に基づきどのような処理を行うかは、第1制御部あるいは第2制御部、系外制御部に、一種のデータベースとして記憶させておけばよい。 The signal transmission device may be provided with a control unit (referred to as “first control unit” for convenience) for controlling the signal transmission device and / or controlling the electronic device. Further, the electronic device may include a control unit (referred to as “second control unit” for convenience) for controlling the signal transmission device and / or controlling the electronic device. Alternatively, a control unit for controlling the signal transmission device and / or the electronic device may be arranged outside the system (an apparatus different from the signal transmission device and the electronic device). Such a control unit is referred to as an “external control unit” for convenience. The first control unit, the second control unit, and the external control unit are, for example, electronic device configuration information before and after placement when a new electronic device is placed close to the first high-frequency signal waveguide of the signal transmission device. And high-frequency signal transmission can be performed according to the changed electronic device configuration information. Alternatively, when a high frequency signal as data is transmitted between a plurality of electronic devices via the first high frequency signal waveguide, a combination of the plurality of electronic devices is changed, or a new electronic device is When added, the first control unit, the second control unit, or the out-of-system control unit can perform high-frequency signal transmission in a state suitable for the changed combination. In addition, as a process of performing high-frequency signal transmission according to the electronic device configuration information and performing high-frequency signal transmission in a state suitable for the changed combination, for example, the frequency and transmission / reception power are set according to the type of the changed electronic device. Examples of such adjustments can be given. The electronic device configuration information may be stored in an electronic device, a signal transmission device, or a device outside the system. Specifically, as the electronic device configuration information, the use frequency, transmission power value, and reception power value of the electronic device are specifically described. It can be illustrated. What kind of processing is to be performed based on the electronic device configuration information may be stored in the first control unit, the second control unit, or the external control unit as a kind of database.
また、第1制御部は、電子機器が第1高周波信号導波路のどこに配置されたかを検出する構成とすることが可能である。あるいは又、第1制御部は、第1高周波信号導波路に近接して配置された物体が、電子機器であるのか、あるいは、異物(電子機器ではない物体)であるかを検出する構成とすることも可能である。あるいは又、第1制御部は、通常は第1通信装置や第2通信装置を省電力モードとしておき、通信処理が必要になったとき、即ち、電子機器が第1高周波信号導波路に近接して配置されたことを第1制御部が検出したとき、省電力モードから通常の動作モードに切り換える処理を行ってもよい。 Further, the first control unit can be configured to detect where the electronic device is disposed in the first high-frequency signal waveguide. Alternatively, the first control unit is configured to detect whether an object disposed in the vicinity of the first high-frequency signal waveguide is an electronic device or a foreign object (an object that is not an electronic device). It is also possible. Alternatively, the first control unit normally places the first communication device or the second communication device in a power saving mode, and when communication processing is required, that is, the electronic device is close to the first high-frequency signal waveguide. When the first control unit detects that the power saving mode is arranged, a process of switching from the power saving mode to the normal operation mode may be performed.
電子機器に給電が必要とされる場合、電子機器への給電(電力伝送)は、電波受信方式、電磁誘導方式あるいは共鳴方式のワイヤレス給電に基づき行うことができる。この場合、給電方式や高周波信号の周波数帯にも依るが、給電を、第1高周波信号導波路を介して行うことができるし、第1高周波信号導波路及び第2高周波信号導波路を介して行うことができる。尚、ワイヤレス給電を行う場合、給電(電力伝送)と高周波信号伝送とをそれぞれ異なる信号で行えばよく、この場合、給電の周波数とデータ伝送用の搬送信号の周波数とを異ならせてもよいし、同じとしてもよい。但し、給電によるノイズ等の影響を抑制するといった観点からは、給電の周波数とデータ伝送用の搬送信号の周波数とを異ならせることが好ましい。あるいは又、信号伝送装置を構成する筐体や保持部材の内部に、電子機器に電力を無線にて供給するための給電コイルを配設してもよい。 When power supply is required for an electronic device, power supply (power transmission) to the electronic device can be performed based on radio power reception, electromagnetic induction, or resonance-type wireless power supply. In this case, although depending on the power feeding method and the frequency band of the high frequency signal, the power can be fed through the first high frequency signal waveguide or through the first high frequency signal waveguide and the second high frequency signal waveguide. It can be carried out. When wireless power feeding is performed, power feeding (power transmission) and high-frequency signal transmission may be performed with different signals. In this case, the frequency of power feeding may be different from the frequency of the carrier signal for data transmission. Or the same. However, from the viewpoint of suppressing the influence of noise and the like due to power feeding, it is preferable to make the frequency of power feeding different from the frequency of the carrier signal for data transmission. Alternatively, a power supply coil for supplying electric power to the electronic device wirelessly may be disposed inside a housing or a holding member constituting the signal transmission device.
第1通信装置と第2通信装置とは、実質的に同じ構成とすることができる。そして、第1通信装置や第2通信装置は、伝送すべきデータ(伝送対象信号)を高周波信号に変換して送信する送信部と、送信部から送信された高周波信号を受信して変換し、伝送対象信号に変換する受信部とを備える構成とすることができる。電子機器に送信部及び受信部を設ければ、双方向通信に対応できる。そして、電子機器を構成する第2通信装置における送信部(受信部)と、信号伝送装置を構成する第1通信装置における受信部(送信部)との間で、第2高周波信号導波路及び第1高周波信号導波路を介して高周波信号を伝送する。あるいは又、電子機器−Bを構成する第2通信装置における送信部(受信部)と、電子機器−Aを構成する第2通信装置における受信部(送信部)との間で、第2高周波信号導波路、第1高周波信号導波路及び第2高周波信号導波路を介して高周波信号を伝送する。第1通信装置や第2通信装置にあっては、周波数分割多重方式(FDM,Frequency Division Multiplexing)や時分割多重方式(TDM,Time Division Multiplexing)を採用してもよい。 The first communication device and the second communication device can have substantially the same configuration. And the 1st communication apparatus and the 2nd communication apparatus receive and convert the high frequency signal transmitted from the transmission part which converts the data (transmission object signal) which should be transmitted into a high frequency signal, and transmits, It can be set as the structure provided with the receiving part converted into a transmission object signal. If the electronic device is provided with a transmission unit and a reception unit, bidirectional communication can be supported. And between the transmission part (reception part) in the 2nd communication apparatus which comprises an electronic device, and the reception part (transmission part) in the 1st communication apparatus which comprises a signal transmission apparatus, a 2nd high frequency signal waveguide and 1st 1 A high frequency signal is transmitted through a high frequency signal waveguide. Alternatively, the second high-frequency signal is transmitted between the transmission unit (reception unit) in the second communication device configuring the electronic device-B and the reception unit (transmission unit) in the second communication device configuring the electronic device-A. A high-frequency signal is transmitted through the waveguide, the first high-frequency signal waveguide, and the second high-frequency signal waveguide. In the first communication apparatus and the second communication apparatus, a frequency division multiplexing (FDM) or time division multiplexing (TDM) may be employed.
高周波信号伝送(データ伝送)は、ミリ波帯(波長が1ミリメートル乃至10ミリメートル)の搬送周波数を主に使用することが好ましい。但し、ミリ波帯に限られず、より波長の短い例えばサブミリ波帯(波長が0.1ミリメートル乃至1ミリメートル)や、より波長の長いセンチ波帯(波長が1センチメートル乃至10センチメートル)等、ミリ波帯近傍の搬送周波数を使用することもできる。あるいは又、例えば、サブミリ波帯〜ミリ波帯、ミリ波帯〜センチ波帯、あるいは、サブミリ波帯〜ミリ波帯〜センチ波帯を使用することができる。即ち、高周波信号における搬送周波数の波長は、例えば、0.1ミリメートル乃至10センチメートルであることが好ましい。高周波信号伝送にミリ波帯あるいはその近傍の帯域を使用すれば、他の配線に対して妨害を与えることが無く、例えばフレキシブルプリント配線等の配線におけるEMC対策の必要性が低くなる。また、ミリ波帯あるいはその近傍の帯域を使用すれば、例えばフレキシブルプリント配線等の配線を高周波信号伝送に用いる場合よりも、高周波信号伝送レートを高くすることができる。それ故、高精細化や高フレームレートに起因した画像信号伝送の高速化、高データレート化の要請に対しても、容易に対処することができる。また、光通信よりも、簡単に、しかも、安価な構成で、信号インタフェースを構築することができる。 For high-frequency signal transmission (data transmission), it is preferable to mainly use a carrier frequency in the millimeter wave band (wavelength is 1 to 10 millimeters). However, it is not limited to the millimeter wave band, for example, a sub-millimeter wave band having a shorter wavelength (wavelength is 0.1 millimeter to 1 millimeter), a centimeter wave band having a longer wavelength (wavelength is 1 centimeter to 10 centimeter), etc. A carrier frequency near the millimeter wave band can also be used. Alternatively, for example, a submillimeter wave band to a millimeter wave band, a millimeter wave band to a centimeter wave band, or a submillimeter wave band to a millimeter wave band to a centimeter wave band can be used. That is, it is preferable that the wavelength of the carrier frequency in the high frequency signal is, for example, 0.1 millimeters to 10 centimeters. If the millimeter wave band or a band in the vicinity thereof is used for high-frequency signal transmission, other wiring is not disturbed, and the need for EMC countermeasures in wiring such as flexible printed wiring is reduced. Further, if the millimeter wave band or a band in the vicinity thereof is used, the high-frequency signal transmission rate can be increased as compared with the case where wiring such as flexible printed wiring is used for high-frequency signal transmission. Therefore, it is possible to easily cope with the demand for higher image signal transmission and higher data rate due to higher definition and higher frame rate. Further, it is possible to construct a signal interface with a simpler and less expensive configuration than optical communication.
各種の伝送対象信号の内、高速性が求められる伝送対象信号や大容量の伝送対象信号のみを高周波信号への変換対象とし、高速性が求められない伝送対象信号や小容量の伝送対象信号、電源等直流とみなせる信号に関しては高周波信号への変換対象としない形態としてもよいし、高速性が求められない伝送対象信号や小容量の伝送対象信号を高周波信号への変換対象としてもよい。 Among the various transmission target signals, only the transmission target signal that requires high speed and the large capacity transmission target signal are converted into high frequency signals, and the transmission target signal that does not require high speed and the small capacity transmission target signal, A signal that can be regarded as a direct current, such as a power supply, may not be converted into a high-frequency signal, or a transmission target signal that does not require high speed or a small-capacity transmission target signal may be converted into a high-frequency signal.
本開示の信号伝送装置において、第1通信装置及び高周波信号導波路は、モジュール化されていてもよいし、半導体チップと一体化されていてもよい。また、本開示の電子機器において、第2通信装置及び第2高周波信号導波路は、モジュール化されていてもよいし、半導体チップと一体化されていてもよいし、第2通信装置、第2高周波信号導波路及び第2高周波信号伝達部材は、モジュール化されていてもよいし、半導体チップと一体化されていてもよい。あるいは又、第2通信装置及び第2高周波信号伝達部材は、モジュール化されていてもよいし、半導体チップと一体化されていてもよい。 In the signal transmission device of the present disclosure, the first communication device and the high-frequency signal waveguide may be modularized or integrated with a semiconductor chip. In the electronic device of the present disclosure, the second communication device and the second high-frequency signal waveguide may be modularized, integrated with a semiconductor chip, the second communication device, and the second communication device. The high-frequency signal waveguide and the second high-frequency signal transmission member may be modularized or integrated with the semiconductor chip. Alternatively, the second communication device and the second high-frequency signal transmission member may be modularized or integrated with the semiconductor chip.
信号伝送装置の形態、形状として、限定するものではないが、クレードル装置、電子機器載置台、棒状の形状、板状の形状、ブロック状の形状を例示することができる。また、電子機器として、限定するものではないが、デジタルスチルカメラ、カムコーダやビデオカメラ、携帯電話、PHS、携帯型の画像再生装置、ゲーム機、電子ブック、電子辞書を例示することができるし、更には、プリント配線板も電子機器に包含される。 Examples of the shape and shape of the signal transmission device include, but are not limited to, a cradle device, an electronic device mounting table, a rod shape, a plate shape, and a block shape. Examples of electronic devices include, but are not limited to, digital still cameras, camcorders and video cameras, mobile phones, PHSs, portable image playback devices, game machines, electronic books, and electronic dictionaries. Furthermore, a printed wiring board is also included in the electronic device.
実施例1は、本開示の信号伝送装置及び電子機器に関する。実施例1の信号伝送装置及び電子機器の概念図を、図1の(A)〜(D)、図2の(A)〜(D)に示すが、実施例1の信号伝送装置は、例えば、クレードル装置から構成されている。また、実施例1の電子機器は、例えば、デジタルスチルカメラから構成されている。 Example 1 relates to a signal transmission device and an electronic apparatus of the present disclosure. Conceptual diagrams of the signal transmission device and the electronic apparatus of the first embodiment are shown in FIGS. 1A to 1D and FIGS. 2A to 2D. The signal transmission device of the first embodiment is, for example, The cradle device is constructed. Moreover, the electronic device of Example 1 is comprised from the digital still camera, for example.
実施例1の信号伝送装置10は、電子機器30から発せられた(発信された)高周波信号(具体的には、例えば、ミリ波帯の高周波信号)を伝送する高周波信号導波路(以下、便宜上、『第1高周波信号導波路20』と呼ぶ)を備えており、電子機器30が第1高周波信号導波路20に近接して配置されたとき、データとしての高周波信号(図面においては点線で示す)を第1高周波信号導波路20を介して伝送する。即ち、第1高周波信号導波路20は、高周波信号の伝送を中継(結合)する高周波結合器としての機能を有する。具体的には、電子機器30と第1高周波信号導波路20との間に電磁結合・電界に基づく結合が生じる。ここで、実施例1の電子機器30は、通信手段31を備えているが、高周波信号導波路を備えてはいない。即ち、実施例1における電子機器30は、本開示の電子機器ではない。
The
実施例1の信号伝送装置10の最も基本的な構成を、図1の(A)の概念図に示す。
The most basic configuration of the
また、図1の(B)に示す概念図において、図1の(A)に示した構成に加え、出力部22を備えている。即ち、第1高周波信号導波路20には出力部22が接続され、又は、結合されている。そして、第1高周波信号導波路20を介して伝送されたデータとしての高周波信号を出力部22を介して系外(例えば、図示しないサーバ装置)に送出することができる。
In addition, the conceptual diagram shown in FIG. 1B includes an
更には、図1の(C)に示す概念図において、信号伝送装置10は、第1高周波信号導波路20に接続され、又は、第1高周波信号導波路20に結合された通信装置(以下、便宜上、『第1通信装置21』と呼ぶ)を更に備えている。そして、電子機器30が第1高周波信号導波路20に近接して配置されたとき、電子機器(具体的には、通信手段31)から第1通信装置21へと、データとしての高周波信号が第1高周波信号導波路20を介して伝送される。伝送された高周波信号は出力部22を介して系外に送出される。
Furthermore, in the conceptual diagram shown in FIG. 1C, the
また、図1の(D)に示す概念図において、信号伝送装置10は、第1通信装置21、出力部22に加え、信号伝送装置10の制御及び/又は電子機器の制御のための制御部(第1制御部23)を備えている。第1制御部23は、例えば、マイクロコンピュータあるいはCPU、メモリ等から構成されている。
In addition, in the conceptual diagram illustrated in FIG. 1D, the
更には、図2の(A)に示す概念図にあっては、複数の電子機器30A,30Bが第1高周波信号導波路20に近接して配置されたとき、複数の電子機器30A,30Bの間でデータとしての高周波信号が第1高周波信号導波路20を介して伝送される。このように複数の電子機器30A,30B間での高周波信号伝送を第1高周波信号導波路20を介して行うことで、例えば、電子機器30Bを電子機器30Aの外部機器あるいは付属機器と見做すことができ、電子機器30Bを電子機器30Aの機能を拡張するための電子機器として使用することができる。即ち、電子機器30Aの機能拡大、機能変更を、電子機器30A、それ自体を変更すること無く行うことができる。云い換えれば、例えば、電子機器30Aの設計変更や、電子機器30Aを構成するプリント配線板、各種部品の変更等を行うこと無く、電子機器30Bと間接的に組み合わせることで、電子機器30Aの機能拡大、機能変更を行うことができる。また、このような形態にあっては、電子機器30Aと電子機器30Bの組合せの自由度が極めて高く、電子機器の組合せを容易に変更することができる。
Furthermore, in the conceptual diagram shown in FIG. 2A, when the plurality of
また、図2の(B)に示す概念図にあっては、図2の(A)に示した信号伝送装置10の構成に、更に、第1通信装置21及び出力部22が加えられている。図2の(C)に示す概念図にあっては、図2の(B)に示した信号伝送装置10の構成に、更に、第1通信装置21が加えられているし、図2の(D)に示す概念図にあっては、図2の(C)に示した信号伝送装置10の構成に、更に、第1制御部23が加えられている。
In addition, in the conceptual diagram shown in FIG. 2B, a
尚、図1の(A)〜(D)、図2の(A)〜(D)、後述する図4の(A)〜(D)、図5の(A)〜(D)に図示した例では、信号伝送装置10は保持部材(支持部材)24を更に備えており、第1高周波信号導波路20は保持部材24の上に形成されている。そして、この場合、第1高周波信号導波路20の上に、図示したように電子機器30、あるいは、後述する実施例2の電子機器40を載置すればよい。但し、これに限定するものではなく、電子機器30,40を接触させ、あるいは、接近させてもよい。
1 (A) to (D), FIG. 2 (A) to (D), FIG. 4 (A) to (D), and FIG. 5 (A) to (D) described later. In the example, the
ここで、第1高周波信号導波路20は、比誘電率2.5のポリスチレン樹脂から成り、保持部材24は、比誘電率3.5のアクリル樹脂から成る。即ち、第1高周波信号導波路20を構成する材料(誘電体材料)の比誘電率と、保持部材24を構成する材料の比誘電率とは異なる。第1高周波信号導波路20は、接着剤を用いて、保持部材24の上に形成することができ、あるいは又、配置することができる。尚、このような方法を、便宜上、『第1の製造方法』と呼ぶ。また、電子機器30あるいは後述する電子機器40の筐体34,44は、エンジニアリングプラスチックから作製されている。
Here, the first high-
第1高周波信号導波路20が保持部材24から露出している場合には、第1高周波信号導波路20が設けられた部分及びその近傍を除く保持部材24の外面には、あるいは又、内部に第1高周波信号導波路20が設けられている場合には、第1高周波信号導波路20に対応する表面領域を除く保持部材24の外面には、あるいは又、電子機器と対向する対向面を除く外面には、外部からの不要な電磁波の影響を受けないように、あるいは又、第1高周波信号導波路20の内部から高周波信号が漏れ出さないように、遮蔽層(好ましくは、金属メッキを含む金属材料層や、導電性高分子材料層)を形成することが好ましい。遮蔽層を形成すれば、遮蔽層は高周波信号を反射することができるので、高周波信号の反射成分を利用することができ、感度の向上を図ることができる。また、多重反射により不要な定在波が第1高周波信号導波路20に発生するような場合には、高周波信号を吸収する吸収部材(電波吸収体)を配置してもよい。
When the first high-
尚、これらの構成において、第1高周波信号導波路20と電子機器30,40とは、電子機器30,40が第1高周波信号導波路20に近接して配置されたとき、例えば、垂直偏波の電磁波で結合する構成とされている。具体的には、電界を地面に対して垂直に立てることにより垂直偏波を実現することができ、より具体的には、例えば、後述するアンテナの偏波方向を垂直方向に合わせればよい。即ち、第1高周波信号導波路20と電子機器30,40における偏波方向を垂直面に揃えることで、垂直偏波の電磁波によって結合させることができる。
In these configurations, the first high-
また、図1の(A)の変形例を図3の(A)及び(B)に概念図を示すように、第1高周波信号導波路20の少なくとも一部分が(図示した例では、第1高周波信号導波路20の全てが)、保持部材24から露出している構成を採用してもよい。尚、図3の(B)は、図3の(A)の矢印B−Bに沿って信号伝送装置10を切断したときの信号伝送装置10の概念図である。即ち、第1高周波信号導波路20は、第1高周波信号導波路20を構成する材料とは異なる材料から成る保持部材24に埋設されている。そして、この場合には、第1高周波信号導波路20の保持部材24から露出している部分20Aに、電子機器30,40を載置し、接触させ、あるいは、接近させればよい。
Further, as shown in a conceptual diagram in FIGS. 3A and 3B, the modified example of FIG. 1A includes at least a portion of the first high-frequency signal waveguide 20 (in the illustrated example, the first high-frequency signal). A configuration in which the
あるいは又、図1の(A)の変形例を図3の(C)及び(D)に概念図を示すように、第1高周波信号導波路20は、保持部材24の内部に配置されている。尚、図3の(D)は、図3の(C)の矢印D−Dに沿って信号伝送装置10を切断したときの信号伝送装置10の概念図である。そして、この場合、第1高周波信号導波路20と対向する保持部材24の部分24’に、電子機器30,40を載置し、接触させ、あるいは、接近させればよい。電子機器30,40を載置すべき位置を明確化するため、第1高周波信号導波路20と対向する保持部材24の部分24’に、電子機器30,40を載置するための凹部を設けてもよいし、適切な印を付してもよい。
Alternatively, the first high-
第1制御部23は、例えば、新たな電子機器30,40が信号伝送装置10の第1高周波信号導波路20に近接して配置されたとき、配置の前後の電子機器構成情報を管理し、変更後の電子機器構成情報に従ってデータとしての高周波信号の伝送を行う。あるいは又、複数の電子機器30,40の間でデータとしての高周波信号を第1高周波信号導波路20を介して伝送する場合であって、複数の電子機器30,40の組合せが変更されたときや、新たな電子機器30,40が加わったとき、第1制御部23は、変更後の組合せに適合した状態で高周波信号伝送を行う。
For example, when the new
具体的には、第1制御部23の制御下、第1通信装置21は、第1高周波信号導波路20から検出信号を出射し、第1高周波信号導波路20を介して反射波を検出することで、何らかの物体が第1高周波信号導波路20に近接したことを検出することができる。一方、第1高周波信号導波路20から出射された検出信号を受信した電子機器30,40の通信手段31あるいは第2通信装置51は、電子機器30,40に固有の予め決められた信号を第1高周波信号導波路20に発信し、第1通信装置21はこの信号を受信する。尚、以上に説明した動作を、便宜上、『電子機器確認動作』と呼ぶ。尚、第1通信装置21は、通信手段31、第2通信装置51の構成については、実施例2において詳しく説明する。
Specifically, under the control of the
電子機器30B,40Bが第1高周波信号導波路20に近接して配置される前には、例えば、図1の(D)あるいは図4の(D)に示したと同様に、電子機器30A,40Aは、第1高周波信号導波路20を介して伝送されたデータとしての高周波信号を出力部22を介して系外(例えば、図示しないテレビジョン受像機)に送出し得る状態にあったとする。この状態で、電子機器30B,40Bが第1高周波信号導波路20に近接して配置されたとき、第1制御部23は電子機器確認動作を実行し、例えば、図2の(D)あるいは図5の(D)に示したと同様に、第1制御部23は、電子機器30B,40Bの存在を検出し、複数の電子機器30A,40Aと電子機器30B,40Bとの間での高周波信号伝送を第1高周波信号導波路20(及び第2高周波信号導波路50)を介して行う形態に切り換える。
Before the
尚、電子機器30,40に、信号伝送装置10の制御及び/又は電子機器30,40の制御のための第2制御部(図示せず)が備えられていてもよい。あるいは又、信号伝送装置10の制御及び/又は電子機器30,40の制御のための制御部(系外制御部)を、系外に配してもよい。また、第1制御部23は、通常は第1通信装置21や第2通信装置51を省電力モードとしておき、通信処理が必要になったとき、即ち、電子機器30,40が第1高周波信号導波路20に近接して配置されたことを第1制御部23が検出したとき、省電力モードから通常の動作モードに切り換える処理を行ってもよい。また、第1制御部23は、電子機器30,40が第1高周波信号導波路20のどこに配置されたかを検出する構成とすることもできる。
The
あるいは又、第1制御部23は、第1高周波信号導波路20に近接して配置された物体が、電子機器30,40であるのか、あるいは、異物(電子機器ではない物体)であるかを検出することも可能である。具体的には、上述した電子機器確認動作を実行する。これによって、第1制御部23は、第1高周波信号導波路20に近接して配置された物体が、電子機器30,40であることを検出することができる。然るに、第1高周波信号導波路20に近接して配置された物体が異物(電子機器ではない物体)である場合、第1通信装置21は、電子機器30,40に固有の予め決められた信号を受信することが無い。従って、第1制御部23は、第1高周波信号導波路20に近接して配置された物体が異物(電子機器ではない物体)であることを検出することができる。
Alternatively, the
実施例2は本開示の電子機器に関する。実施例2の電子機器40は、
通信装置(以下、『第2通信装置51』と呼ぶ)、及び、
第2通信装置51から発せられた(発信された)高周波信号を伝送する高周波信号導波路(以下、『第2高周波信号導波路50』と呼ぶ)、
を備えており、
第2高周波信号導波路50が、外部に配された高周波信号導波路(以下、『第1高周波信号導波路20』と呼ぶ)に近接して配置されたとき、電子機器40を構成する第2高周波信号導波路50から外部に配された第1高周波信号導波路20へと、データとしての高周波信号が伝送される。
Example 2 relates to an electronic apparatus of the present disclosure. The electronic device 40 of Example 2 is
A communication device (hereinafter referred to as "
A high-frequency signal waveguide for transmitting a high-frequency signal emitted (transmitted) from the second communication device 51 (hereinafter referred to as “second high-
With
When the second high-
実施例2の電子機器40及び実施例1において説明した信号伝送装置10の概念図を、図4の(A)〜(D)、図5の(A)〜(D)に示す。尚、実施例1の信号伝送装置10及び実施例2の電子機器40の最も基本的な構成を図4の(A)の概念図に示すが、この図4の(A)は、図1の(A)に対応している。また、図4の(B)〜(D)、図5の(A)〜(D)に示す概念図にあっては、図1の(B)〜(D)、図2の(A)〜(D)に示した構成において、電子機器30が、本開示の電子機器40に置き換えられている。
Conceptual diagrams of the electronic device 40 of the second embodiment and the
図4の(A)〜(D)、図5の(A)〜(D)に図示した例では、第2高周波信号導波路50は、電子機器40を構成する筐体44の内部に配置されている。そして、この場合、第2高周波信号導波路50と対向する筐体44の部分を、保持部材24あるいは第1高周波信号導波路20に載置し、接触させ、あるいは、接近させればよい。
In the example illustrated in FIGS. 4A to 4D and FIGS. 5A to 5D, the second high-
また、電子機器40の変形例を図6の(A)に概念図を示すように、第2高周波信号導波路50の少なくとも一部分が(図示した例では、第2高周波信号導波路50の全てが)、筐体44から露出している構成を採用してもよい。即ち、第2高周波信号導波路50は、第2高周波信号導波路50を構成する材料とは異なる材料から成る筐体44に埋設されている。そして、この場合、第2高周波信号導波路50の筐体44から露出している部分を、保持部材24あるいは第1高周波信号導波路20に載置し、接触させ、あるいは、接近させればよい。
Further, as shown in a conceptual diagram in FIG. 6A, a modified example of the electronic device 40 includes at least a part of the second high-frequency signal waveguide 50 (in the illustrated example, all of the second high-
あるいは又、電子機器40の別の変形例を図6の(B)に概念図を示すように、第2高周波信号導波路50は筐体44上に形成されている構成を採用してもよい。このような構造は、上述した第1の製造方法と実質的に同じ方法によって達成することができる。そして、この場合、第2高周波信号導波路50を、保持部材24あるいは第1高周波信号導波路20に載置し、接触させ、あるいは、接近させればよい。
Alternatively, a configuration in which the second high-
第1通信装置21及び第2通信装置51、あるいは、通信手段31の構成について、以下、説明する。図7に、第1通信装置21及び第2通信装置51のブロック図を示す。尚、以下の説明においては、第2通信装置51についての説明を行うが、第1通信装置21は、第2高周波信号導波路50が備えていない点を除き、第2通信装置51と同じ構成を有するし、通信手段31も、第2高周波信号導波路50が備えていない点を除き、第2通信装置51と同じ構成を有する。尚、周波数の異なる複数の搬送周波数(キャリア周波数)を用いた、所謂、周波数分割多重(FDM)や時分割多重(TDM)を採用すれば、1つの第1高周波信号導波路20で複数系統の通信が可能である。
The configuration of the
第2通信装置51及び第2高周波信号導波路50は、限定されるものではないが、半導体チップと一体化されている。そして、第2通信装置51は、前段信号処理部であるLSI機能部101、送信部110、受信部120及び伝送線路(あるいは誘電体材料片)102から構成されており、図示しないプリント配線板に実装されている。LSI機能部101は、第2通信装置51の主要なアプリケーションを制御し、例えば、送信すべき各種信号を処理し、また、受信した各種信号を処理する処理回路を備えている。
Although the
送信部110は、多重化処理部111、パラレル・シリアル変換部112、変調部113、周波数変換部114、及び、増幅部115から構成されており、LSI機能部101からの伝送すべき信号(伝送対象信号)を信号処理して、ミリ波帯の高周波信号に変換(生成)する。尚、変調部113と周波数変換部114を纏めて、所謂、ダイレクトコンバーション方式としてもよい。
The
多重化処理部111では、LSI機能部101からの信号の内で、ミリ波帯での通信の対象となる伝送対象信号が、複数種、存在する場合に、時分割多重、周波数分割多重、符号分割多重等の多重化処理が行われることで、複数種の伝送対象信号が1系統の伝送対象信号に纏められる。例えば、高速性や大容量性が求められる複数種の伝送対象信号をミリ波帯での伝送の対象として、1系統の伝送対象信号に纏める。パラレル・シリアル変換部112では、パラレルの伝送対象信号がシリアルの伝送対象信号に変換されて、変調部113に供給される。パラレルインタフェース仕様の場合にはパラレル・シリアル変換部112を備える必要があるが、シリアルインタフェース仕様の場合には不要である。
In the
変調部113は、基本的には、振幅・周波数・位相の少なくとも1つで伝送対象信号を変調する回路であればよく、これらの任意の組合せの方式を採用し得る。アナログ変調方式として、例えば、振幅変調(AM:Amplitude Modulation)、及び、ベクトル変調を挙げることができる。ベクトル変調として、周波数変調(FM:Frequency Modulation)、及び、位相変調(PM:Phase Modulation)を挙げることができる。デジタル変調方式として、例えば、振幅遷移変調(ASK:Amplitude shift keying)、周波数遷移変調(FSK:Frequency Shift Keying)、位相遷移変調(PSK:Phase Shift Keying)、振幅と位相を変調する振幅位相変調(APSK:Amplitude Phase Shift Keying)を挙げることができる。振幅位相変調として、直交振幅変調(QAM:Quadrature Amplitude Modulation)が代表的である。ここでは、特に、受信部側で同期検波方式を採用し得る方式を採用する。そして、変調部113では、伝送対象信号が変調されて、周波数変換部114に供給される。
The
周波数変換部114では、変調部113によって変調された伝送対象信号を周波数変換して、ミリ波帯の高周波信号が生成され、増幅部115に供給される。ミリ波帯の高周波信号とは、概ね30ギガヘルツ乃至300ギガヘルツの範囲の周波数の電気信号を指す。ここで、「概ね」とするのは、ミリ波帯通信による効果が得られる程度の周波数であればよく、下限は30ギガヘルツに限定されず、上限は300ギガヘルツに限定されないことを意味する。周波数変換部114として、種々の回路構成を採り得るが、例えば、周波数混合回路(ミキサー回路)と局部発振回路とを備えた構成を採用すればよい。局部発振回路では、変調に用いる搬送波(キャリア信号、基準搬送波)が生成される。周波数混合回路では、パラレル・シリアル変換部112からの信号と局部発振回路が発生するミリ波帯の搬送波とが乗算(変調)されて、データとしてのミリ波帯の高周波信号が生成される。
The
増幅部115は、入力信号の大きさを調整して出力する振幅調整の機能を有する。増幅部115では、周波数変換後のミリ波帯の高周波信号が増幅され、例えば、マイクロストリップライン、ストリップライン、コプレーナライン、スロットライン等から成る伝送線路(あるいは誘電体材料片)102を介して、第2高周波信号導波路50に送出され(電子機器40の場合)、あるいは又、第1高周波信号導波路20に送出される(電子機器30の場合)。
The amplifying
一方、受信部120は、増幅部125、周波数変換部124、復調部123、シリアル・パラレル変換部122、及び、単一化処理部121から構成されており、第2高周波信号導波路50又は伝送線路(あるいは誘電体材料片)102によって受信したミリ波帯の高周波信号を信号処理して伝送対象信号を得る。尚、周波数変換部124と復調部123を纏めて、所謂、ダイレクトコンバーション方式としてもよい。あるいは又、注入同期(インジェクションロック)方式を適用して復調搬送信号を生成してもよい。
On the other hand, the receiving
増幅部125は、入力信号の大きさを調整して出力する振幅調整として機能する。増幅部125は、伝送線路(あるいは誘電体材料片)102に接続され、あるいは又、結合されている。そして、第2高周波信号導波路50又は伝送線路(あるいは誘電体材料片)102によって受信したミリ波帯の高周波信号を(電子機器40の場合)、あるいは又、第1高周波信号導波路20からのミリ波帯の高周波信号を(電子機器30の場合)、伝送線路(あるいは誘電体材料片)102を経由して受け取った増幅部125は、高周波信号を増幅して、周波数変換部124に供給する。周波数変換部124では、増幅後のミリ波帯の高周波信号が周波数変換されて、復調部123に供給される。復調部123では、周波数変換後の信号が復調されて、シリアル・パラレル変換部122に供給される。シリアル・パラレル変換部122では、シリアルの復調された信号がパラレルの信号に変換されて、単一化処理部121に供給される。パラレルインタフェース仕様の場合にはシリアル・パラレル変換部122を備える必要があるが、シリアルインタフェース仕様の場合には不要である。単一化処理部121は、多重化処理部111と対応するもので、1系統に纏められている信号を複数種の伝送対象信号に分離する。例えば、1系統の信号に纏められている複数本の伝送対象信号を各別に分離して、LSI機能部101に供給する。
The amplifying
尚、以上に説明した第2通信装置51は、双方向通信に対応した構成であるが、送信部あるいは受信部のみを備えている場合には、片方向通信に対応した構成となる。また、以上に説明した構成の「双方向通信」は、ミリ波帯の伝送チャネルであるミリ波帯信号伝送路が1系統(一芯)の一芯双方向伝送となる。そして、時分割多重(TDM)を適用する半二重方式、周波数分割多重(FDM)等を適用することができる。
Note that the
尚、第2通信装置51の全体を樹脂でモールドしてモジュール化することができるし、また、第2通信装置51及び第2高周波信号伝達部材をモジュール化することもできる。
Note that the entire
また、伝送線路102と第2高周波信号導波路50との間に、伝送線路102に接続され、あるいは又、結合した第2高周波信号伝達部材を配してもよい。このような構成にすれば、第2高周波信号伝達部材は、第2通信装置51によって生成されたミリ波帯の高周波信号を第2高周波信号導波路50に送信することができるし、第2高周波信号導波路50からの高周波信号を受信することができる。第2高周波信号伝達部材は、例えば、アンテナから構成することができる。アンテナは、例えば、モジュール化された第2通信装置51の外面上に、メッキ法によって形成することができるし、あるいは又、金属層の形成及びエッチングによって設けることができるし、あるいは又、パターニングされた金属箔を貼り合わせることで設けることもできる。また、伝送線路102を、第2高周波信号導波路50を構成する材料片で置き換えることもでき、これによっても、材料片と第2高周波信号導波路50との間に電磁結合・電界に基づく結合を形成し得る。
A second high-frequency signal transmission member connected to or coupled to the
第2高周波信号伝達部材の指向性は、水平偏波(第2高周波信号導波路50の長さ方向及び幅方向によって規定される平面内)であってもよいし、垂直偏波(第2高周波信号導波路50の厚さ方向)であってもよい。あるいは又、円偏波であってもよい。第2高周波信号伝達部材を、例えば、ダイポールアンテナや八木アンテナから構成する場合、これらのアンテナの指向性は水平偏波であり、電子機器30にあっては、第2高周波信号伝達部材から放射された高周波信号は、水平方向に第1高周波信号導波路20と結合して、即ち、水平偏波の電磁波で第1高周波信号導波路20と結合して、第1高周波信号導波路20内を伝わる。あるいは又、電子機器40にあっては、第2高周波信号伝達部材から放射された高周波信号は、水平方向に第2高周波信号導波路50と結合して、即ち、水平偏波の電磁波で第2高周波信号導波路50と結合して、第2高周波信号導波路50内を伝わる。また、第2高周波信号伝達部材を、例えば、パッチアンテナやスロットアンテナから構成すれば、これらのアンテナの指向性は垂直偏波であり、電子機器30にあっては、第2高周波信号伝達部材から放射された高周波信号は、垂直方向に第1高周波信号導波路20と結合して、即ち、垂直偏波の電磁波で第1高周波信号導波路20と結合して、第1高周波信号導波路20内を伝わる。あるいは又、電子機器40にあっては、第2高周波信号伝達部材から放射された高周波信号は、垂直方向に第2高周波信号導波路50と結合して、即ち、垂直偏波の電磁波で第2高周波信号導波路50と結合して、第2高周波信号導波路50内を伝わる。第2高周波信号伝達部材から放射された高周波信号が水平偏波の電磁波で高周波信号導波路20,50と結合する場合、高周波信号導波路20,50の水平方向への高周波信号の伝送に優れる。一方、第2高周波信号伝達部材から放射された高周波信号が垂直偏波の電磁波で高周波信号導波路20,50と結合する場合、電磁結合度に優れる。以上の説明は、第1高周波信号伝達部材に対しても適用することができる。
The directivity of the second high-frequency signal transmission member may be horizontal polarization (in a plane defined by the length direction and width direction of the second high-frequency signal waveguide 50), or vertical polarization (second high-frequency signal transmission member). It may be in the thickness direction of the signal waveguide 50). Alternatively, circular polarization may be used. When the second high-frequency signal transmission member is composed of, for example, a dipole antenna or a Yagi antenna, the directivity of these antennas is horizontal polarization. In the
実施例1あるいは実施例2の信号伝送装置10にあっては、第1高周波信号導波路20が備えられており、近接した電子機器30,40から発せられるデータとしての高周波信号を第1高周波信号導波路20を介して伝送する。また、実施例2の電子機器40にあっては、第2高周波信号導波路50が備えられており、第2高周波信号導波路50が、外部に配された第1高周波信号導波路20に近接して配置されたとき、電子機器40を構成する第2高周波信号導波路50から外部に配された第1高周波信号導波路20へとデータとしての高周波信号が伝送される。それ故、汎用のケーブルで接続すること無しに電子機器間でのデータの授受が可能となるし、電子機器の配置自由度が高く、また、消費電力が大きくなることもない。しかも、伝送すべき信号(伝送対象信号)を高周波信号に変換して高周波信号伝送するので、広い通信範囲及び高い伝送レートを達成することができる。更には、カップリングが良く、伝送ロスが少なく、信号伝送装置10や電子機器30,40内での高周波信号の反射を抑制することができ、高い伝送レートにおいて、マルチパスや不要輻射等を低減することができるし、伝送劣化を抑制することもできる。また、高周波信号導波路内に高周波信号を閉じ込めることができるので、情報(データ)の秘匿性が高い。
In the
従来の信号伝送装置の概念図を図22の(A)に示し、電気的インタフェースを図22の(B)に示す。この信号伝送装置700においては、第1装置710と第2装置720とが、電気的インタフェース730を介して結合され、信号伝送を行う。第1装置710及び第2装置720には、電気配線を介して信号伝送可能な半導体チップ712,721が備えられている。このように、図22に示した従来の信号伝送装置にあっては、実施例1あるいは実施例2における第1高周波信号導波路20が、電気的インタフェース(電気配線)730によって代替された構成を有する。そして、電気的インタフェース(電気配線)730を介して信号伝送を行うため、第1装置710には電気信号変換部712が設けられ、第2装置720には電気信号変換部722が設けられている。第1装置710において、LSI機能部713から電気信号変換部712、電気的インタフェース730を介して電気信号が第2装置720に送られ、第2装置720にあっては、電気信号変換部722を介してLSI機能部723にてデータが得られる。
A conceptual diagram of a conventional signal transmission device is shown in FIG. 22A, and an electrical interface is shown in FIG. In this
例えば、デジタルカメラ等の固体撮像装置を有する電子機器においては、固体撮像装置からの電気信号の画像処理、圧縮処理、画像保存といった各種信号処理は、屡々、固体撮像装置の外部に置かれた信号処理装置において行われる。固体撮像装置と信号処理装置との間では、例えば、高精細化や高フレームレートに対応するため、電気信号の高速転送技術が必要となる。そして、これに対処するために、LVDS(Low Voltage Differential Signaling)技術が多く用いられている。LVDS信号を精度良く伝送するためには、整合の取れたインピーダンス終端が必要であるが、消費電力の増加も無視できない状況になってきている。また、同期が必要な複数のLVDS信号を伝送するためには、配線遅延が十分に少なくなるように、互いの配線長を等しく保つ必要がある。電気信号をより高速転送するために、LVDS信号線数を増加させる等の対応を採る場合もあるが、この場合、プリント配線板の設計の困難さが増し、プリント配線板やケーブル配線の複雑化、固体撮像装置と信号処理装置との間を接続する配線のための端子数の増加を招き、小型化、低コスト化の達成が困難となる。更には、信号線数の増加は、ケーブルやコネクタのコストの増大を招く。 For example, in an electronic apparatus having a solid-state imaging device such as a digital camera, various signal processing such as image processing, compression processing, and image storage of electrical signals from the solid-state imaging device are often signals placed outside the solid-state imaging device. It is performed in the processing device. Between the solid-state imaging device and the signal processing device, for example, in order to cope with high definition and a high frame rate, a high-speed transfer technique of electric signals is required. In order to cope with this, LVDS (Low Voltage Differential Signaling) technology is often used. In order to transmit the LVDS signal with high accuracy, a matched impedance termination is required, but an increase in power consumption cannot be ignored. In order to transmit a plurality of LVDS signals that need to be synchronized, it is necessary to keep the wiring lengths equal to each other so that the wiring delay is sufficiently reduced. There are cases where measures such as increasing the number of LVDS signal lines are taken in order to transfer electrical signals at higher speeds. In this case, however, the difficulty of designing the printed wiring board increases, and the printed wiring board and cable wiring become more complicated. As a result, the number of terminals for wiring connecting the solid-state imaging device and the signal processing device increases, and it becomes difficult to achieve downsizing and cost reduction. Furthermore, an increase in the number of signal lines causes an increase in the cost of cables and connectors.
これに対して、実施例1あるいは実施例2によれば、従来の信号伝送装置の電気的インタフェース(電気配線)730を第1高周波信号導波路20に置き換え、電気配線ではなく、高周波信号での信号伝送を行う。それ故、コネクタやケーブルが不要となり、コストダウンを図ることができるし、コネクタやケーブルの信頼性を考慮する必要がなくなり、伝送経路の信頼性が向上する。また、コネクタやケーブルを使用する場合、その嵌合のための空間や組立時間が必要になるが、実施例1あるいは実施例2によれば、これらは不要となる。
On the other hand, according to Example 1 or Example 2, the electrical interface (electrical wiring) 730 of the conventional signal transmission device is replaced with the first high-
実施例3は、実施例1、実施例2の変形である。実施例3における信号伝送装置、電子機器等の概念図を図8の(A)に示す。実施例3において、電子機器は、デジタルスチルカメラから成る電子機器340B、及び、デジタルスチルカメラ340Bに着脱可能なHDMIアダプターから成る電子機器340Aから構成されている。ここで、電子機器340Aが、実施例1における電子機器30あるいは実施例2における電子機器40に該当する。尚、図示した例では、電子機器340Aは実施例2における電子機器40に該当する。また、クレードル装置300は本体部301から構成され、本体部301の頂部には保持部材24が配置されており、保持部材24の上に第1高周波信号導波路20が設けられている。尚、第1高周波信号導波路20は保持部材24の内部に配置されていてもよいし、高周波信号導波路20の少なくとも一部分が保持部材24から露出している構造としてもよい。第1高周波信号導波路20を、幅3.0mm、長さ150mm、厚さ1.0mmのポリエチレン樹脂(比誘電率2.5)から作製し、アクリル樹脂(比誘電率3.5)から成る保持部材24の頂面に接着した。尚、実際には、保持部材24と本体部301とは一体に作製されている。
The third embodiment is a modification of the first and second embodiments. FIG. 8A shows a conceptual diagram of a signal transmission device, an electronic device, and the like in the third embodiment. In the third embodiment, the electronic device includes an
尚、このような構成において、電子機器340Bの筐体が、金属あるいは合金から作製され、又は、高い比誘電率を有する材料(例えば、比誘電率10を超える材料)から作製されている場合には、第1高周波信号導波路20から出射される高周波信号が電子機器340Bに侵入することがない。一方、電子機器340Bの筐体が、例えば、低い比誘電率を有する材料から作製されている場合には、第1高周波信号導波路20からの高周波信号が電子機器340Bに侵入する虞がある。それ故、第1高周波信号導波路20と接する電子機器340Bの部分には、金属層等の遮蔽層を形成することが好ましい。
In such a configuration, when the housing of the
実施例3にあっては、一体となった電子機器340A及び電子機器340Bをクレードル装置300の上に置くことで、具体的には、第1高周波信号導波路20に載置することで、電子機器340B(デジタルスチルカメラ)に記録された画像データを、電子機器340A(HDMIアダプター)、第2通信装置51、第2高周波信号導波路50、第1高周波信号導波路20、第1通信装置21、第1制御部23、出力部22を介して、外部のテレビジョン受像機(図示せず)にHDMI信号として送出することができる。尚、第1高周波信号導波路20の長さ方向に直交する仮想平面で第1高周波信号導波路20を切断したときの信号伝送装置10の模式図を図8の(B)に示す。また、同様の仮想平面で第1高周波信号導波路20を切断したときの信号伝送装置10の模式図を図8の(C)及び(D)に示すように、保持部材24と第1高周波信号導波路20との間に銅箔から成る導電層27を形成してもよいし、第1高周波信号導波路20と保持部材24と導電層27の積層構造としてもよい。導電層27を設けることで、垂直方向の電界強度の増加を図ることができる。また、電子機器340Aの有する機能を電子機器340Bが備えており、電子機器340Aを省略する形態とすることもできる。
In the third embodiment, the
また、(第2通信装置51における第2高周波信号伝達部材、第1通信装置21における第1高周波信号伝達部材)の組合せを、(パッチアンテナ,パッチアンテナ)、(八木アンテナ,八木アンテナ)、(パッチアンテナ,八木アンテナ)(八木アンテナ,パッチアンテナ)として、高周波信号の伝送の試験を行ったところ、全ての組合せにおいて、問題無く高周波信号伝送を確実に行うことができた。
Also, combinations of (second high-frequency signal transmission member in
実施例4も、実施例1、実施例2の変形であり、信号伝送装置10がテレビション受像機400に組み込まれている例である。電子機器は、例えばカムコーダ30”から成る。図9に示すように、テレビジョン受像機400は、表示部401が台座402に支持された構造を有する。台座402の部分には、実施例1あるいは実施例2において説明した信号伝送装置10(具体的には図示せず)が組み込まれている。台座402に組み込まれた信号伝送装置10の第1高周波信号導波路20にカムコーダ30”を載置することで、カムコーダ30”で撮像された画像データがテレビジョン受像機400に送られ、HD動画あるいはHD静止画が表示部401に映し出される。
The fourth embodiment is also a modification of the first and second embodiments and is an example in which the
実施例5においては、第1高周波信号導波路の形状等について説明するが、これらの説明は、第2高周波信号導波路に対しても適用することができる。尚、図10〜図19に示す例にあっては、第1高周波信号導波路は、全体として2次元状である。一方、図20に示す例にあっては、第1高周波信号導波路は、全体として3次元状である。 In the fifth embodiment, the shape and the like of the first high-frequency signal waveguide will be described. However, these descriptions can also be applied to the second high-frequency signal waveguide. In the example shown in FIGS. 10 to 19, the first high-frequency signal waveguide is two-dimensional as a whole. On the other hand, in the example shown in FIG. 20, the first high-frequency signal waveguide has a three-dimensional shape as a whole.
図10に示す例にあっては、信号伝送装置10Aにおける第1高周波信号導波路20Aは平板状であり、可撓性を有する材料、あるいは又、剛直な材料、具体的には、例えば、厚さ1.0mmのポリスチレン樹脂から成る。但し、これに限定するものではなく、高周波信号に依存して、第1高周波信号導波路20Aを構成する誘電体材料や厚さを決定すればよい。このような第1高周波信号導波路20Aによって、第1高周波信号導波路20A内に高周波信号を閉じ込めて伝送することができる。1枚の平板から成る第1高周波信号導波路20Aは、保持部材24の内部に配置されている。第1高周波信号導波路20Aの側部には、データとしての高周波信号の送受信を行う第1通信装置21が取り付けられており、第1通信装置21は、配線25を介して図示しないサーバ装置と接続されている。サーバ装置に系外制御部を設ければよい。第1通信装置21は、1つに限られず、複数個、配置してもよい。また、複数の第1通信装置21に基づき、MIMO(Multi-Input Multi-Output)を適用することができる。後述する他の適用例でも同様である。
In the example shown in FIG. 10, the first high-
第1通信装置21は、例えば、送信部110及び受信部120を具備した送受信回路部21Aと、共振部21Bと、送受信用電極21Cとを有する。送受信用電極21Cは、第1高周波信号導波路20の端面に取り付けられている。共振部21B及び送受信用電極21Cによって、第1高周波信号導波路20の端面において高周波信号を結合させる高周波結合器が構成される。図10において、第1通信装置21は第1高周波信号導波路20のコーナー部分に取り付けられているが、これに限定するものではない。但し、送受信用電極21Cから放射される表面波の入射角(あるいは送受信用電極21Cに入射する表面波の入射角)を大きくし、透過波として外部に放射される割合を少なくするため、第1高周波信号導波路20の端面を送受信用電極21Cの正面に、電極面に対してほぼ垂直になるように配置することが望ましい。送受信回路部21Aの送信部110は、サーバ装置から送信要求が生じると、送信すべき信号(伝送対象信号)に基づいて高周波信号を生成する。送信部110から出力された高周波信号は、共振部21Bで共振され、送受信用電極21Cから正面方向に表面波として放射され、第1高周波信号導波路20内を伝搬する。電子機器30から出力された高周波信号も、表面波として第1高周波信号導波路20内を伝搬する。送受信回路部21Aの受信部120は、送受信用電極21Cで受信した高周波信号を復調及び復号処理して、再現したデータをサーバ装置へ送出する。第1高周波信号導波路20内では、表面波が、外部との境界面に到達する度に反射を繰り返しながら、ロス無く伝搬される。従って、第1高周波信号導波路20の介在により、ミリ波帯等の高周波信号を効率的に伝送することができる。尚、第1通信装置の構成、構造は、以上に説明した構成、構造に限定するものではない。
The
図11に示す例にあっては、信号伝送装置10Bにおける第1高周波信号導波路20Bは、櫛型形状を有し、誘電体材料、具体的には、例えば、厚さ1.mmのポリスチレン樹脂から成る。但し、これに限定するものではなく、高周波信号に依存して、第1高周波信号導波路20Bを構成する誘電体材料や厚さを決定すればよい。また、保持部材24は、例えば、厚さ1.0mmのアクリル樹脂から成り、第1高周波信号導波路20Bは保持部材24の内部に配置されている。第1高周波信号導波路20Bの櫛歯部分20B’と櫛歯部分20B’との間は、保持部材24によって充填されている。以下においても同様である。デジタルスチルカメラ30A’及び携帯電話30B’が第1高周波信号導波路20Bに載置されている。ここで、デジタルスチルカメラ30A’及び携帯電話30B’は、実施例1における電子機器30に相当する。デジタルスチルカメラ30A’の内部には、各種半導体チップ32が配されており、その内の1つが通信手段31に該当するし、別の半導体チップが第2制御部に該当する。電子機器30B’においても同様である。
In the example shown in FIG. 11, the first high-
図11に示すように、第1高周波信号導波路20Bにデジタルスチルカメラ30A’及び携帯電話30B’を載置した状態で、使用者が、デジタルスチルカメラ30A’に設けられた作動開始スイッチ(図示せず)を操作すると、デジタルスチルカメラ30A’に備えられた第2制御部の制御下、通信手段31は、検出信号を第1高周波信号導波路20Bへと出射し、携帯電話30B’からの反射波を第1高周波信号導波路20Bを経由して検出することで、更には、携帯電話30B’に固有の予め決められた信号を第1高周波信号導波路20Bを経由して検出することで、携帯電話30B’の存在を検出することができる。以上に説明した動作は、前述した[電子機器確認動作」と実質的に同じ動作である。そして、携帯電話30B’の存在を検出したデジタルスチルカメラ30A’は、内部に記録された画像データを、通信手段31、第1高周波信号導波路20B、通信手段31を経由して携帯電話30B’に転送する。携帯電話30B’に転送された画像データは、携帯電話30B’の有する通信機能に基づき、外部に送出される。こうして、デジタルスチルカメラ30A’で取得された画像データを、携帯電話30B’を経由して、更には、通信回線やWLAN等を介して外部に送信する機能を実現することができる。即ち、携帯電話30B’をデジタルスチルカメラ30A’の外部機器あるいは付属機器と見做すことができ、携帯電話30B’をデジタルスチルカメラ30A’の機能を拡張するための電子機器として使用することができる。即ち、デジタルスチルカメラ30A’に通信機能を付与するといった、機能拡大、機能変更を、デジタルスチルカメラ30A’、それ自体を変更すること無く行うことができる。云い換えれば、例えば、デジタルスチルカメラ30A’の設計変更や、仕様変更等を行うこと無く、携帯電話30B’と間接的に組み合わせることで、デジタルスチルカメラ30A’の機能拡大、機能変更を行うことができる。
As shown in FIG. 11, in the state where the digital
電子機器30の通信手段31からの高周波信号が、複数の櫛歯部分20B’によって検出されないように、櫛歯部分20B’の幅、櫛歯部分20B’の間のスペースの幅を決定することが、複数のパスの間での高周波信号の干渉といったマルチパス現象の発生を防止するといった観点から望ましい。即ち、高周波信号の通信可能幅をDT、櫛歯部分20B’の幅をW、隣接する櫛歯部分20B’の間のスペースの幅をwとしたとき、
DT<W+w
とすればよい。あるいは又、電子機器に固有の信号を第1高周波信号導波路20Bを経由して検出するとき、所定の強度以上の電子機器に固有の信号を検出したときに高周波信号の転送を開始してもよいし、所定の強度以上の電子機器に固有の信号を検出できなかった場合には、電子機器あるいは信号伝送装置に備えられた音声回路やLED表示等(これらは図示せず)に基づき、電子機器の載置位置の微調整を使用者に促してもよい。
The width of the
DT <W + w
And it is sufficient. Alternatively, when a signal specific to the electronic device is detected via the first high-
また、櫛型形状を有する第1高周波信号導波路20Bに載置された電子機器の位置に基づく高周波信号の時間差に基づいて、第1高周波信号導波路20Bのどこに電子機器が載置されたかを検出することができる。
Further, based on the time difference of the high frequency signal based on the position of the electronic device placed on the first high
図12に示す第1高周波信号導波路20Cを備えた信号伝送装置10Cは、図11に示した信号伝送装置10Bの変形であり、図10に示したと同様の第1通信装置21が備えられており、第1通信装置21はサーバ装置に接続されている。
A
図13に示す信号伝送装置10Dも、図11に示した信号伝送装置10Bの変形であり、図10に示したと同様の第1通信装置21が備えられており、第1通信装置21はサーバ装置に接続されている。尚、図12と異なり、1つの電子機器30が第1高周波信号導波路20Dに載置されている。
A
図14に示す信号伝送装置10Eも、図11に示した信号伝送装置10Bの変形であり、図10に示したと同様の第1通信装置21が備えられており、第1通信装置21はサーバ装置に接続されている。尚、図11と異なり、第1高周波信号導波路20Dの上及び下に、第1高周波信号導波路20Dを構成する材料とは異なる材料から成る層(上層24A,下層24B)が形成されている。ここで、上層24Aは、例えば、厚さ1.0mmのポリスチレン樹脂から成り、下層24Bは、例えば、厚さ1.0mmのアクリル樹脂から成る。尚、上層24Aのみを形成してもよいし、下層24Bのみを形成してもよい。
A
図15に示す信号伝送装置10Fは、図14に示した信号伝送装置10Eの変形であり、図10に示したと同様の第1通信装置21が備えられており、第1通信装置21はサーバ装置に接続されている。尚、図14と異なり、第1高周波信号導波路20Dの下に、金属板24Cが配置されている。
A
図16に示す信号伝送装置10Gも、図11に示した信号伝送装置10Bの変形であり、図10に示したと同様の第1通信装置21が備えられており、第1通信装置21はサーバ装置に接続されている。尚、図11と異なり、第1高周波信号導波路20Dの下方に、電磁コイル26が配されており、電磁誘導方式あるいは共鳴方式によって電力が供給される。これと対応して、電子機器30には、図示しないが、電磁コイル26と電磁結合あるいは共鳴結合し得る受電部を設ける。
A
図17に示す信号伝送装置10Hも、図11に示した信号伝送装置10Bの変形であり、図10に示したと同様の第1通信装置21が備えられており、第1通信装置21はサーバ装置に接続されている。尚、図11と異なり、第1高周波信号導波路20Hは、櫛型形状を有する磁性体材料、具体的には、例えば、厚さ1.0mmのコバルトから成る。但し、これに限定するものではなく、高周波信号に依存して、第1高周波信号導波路20Bを構成する磁性体材料や厚さを決定すればよい。また、保持部材24は、例えば、厚さ1.0mmのフェライト系磁性材料から成り、第1高周波信号導波路20Bは保持部材24の内部に配置されている。
A
図18に示す例にあっては、信号伝送装置10Jにおける第1高周波信号導波路20Jは、格子形状を有する。第1高周波信号導波路20Jをこのような構成にすることで、第1通信装置21と電子機器30との間に複数のパスができる。それ故、異なるパスを通過した高周波信号がパス長差に起因した時間差にて第1通信装置21に到達する。従って、第1高周波信号導波路20Jのどこに電子機器30が載置されたかを検出することができる。尚、第1通信装置21が1つの場合、同じパス長差の位置にある電子機器を峻別することができないので、複数の第1通信装置21を配置することが好ましい。第1通信装置21が配置されているコーナー部Aに対して、対角のコーナー部Bに配置するよりも、他のコーナー部Cあるいはコーナー部Dに配置することが好ましい。コーナー部Cあるいはコーナー部Dにも第1通信装置21を配置することで、三角測量の原理を適用して、第1高周波信号導波路20Jのどこに電子機器30が載置されたかをより確実に検出することができる。
In the example shown in FIG. 18, the first high-
図19に示す例にあっては、信号伝送装置10Kにおける第1高周波信号導波路20Kは、螺旋形状を有する。このような構成にあっては、1本の伝送路となるし、直角に曲がる部分がないため、ロスが少なく、マルチパスの影響も少ない。
In the example shown in FIG. 19, the first high-
図20に示す例にあっては、信号伝送装置10Lを構成する複数の2次元状の高周波信号導波路20Lは、全体として3次元状(立体状)である。即ち、複数の2次元状の高周波信号導波路20Lが並置され、これらの複数の2次元状の高周波信号導波路20Lが導波路で連結されている。具体的には、2次元状の各第1高周波信号導波路20Lは、漢字の「日」の字状の形状を有する。即ち、図示した例では、2次元状の各第1高周波信号導波路20Lは、水平方向に3本の横棒が延び、横棒の両端部のそれぞれが縦棒で結ばれている平面形状を有する。そして、これらの2次元状の各第1高周波信号導波路20Lのそれぞれが、連結されている。
In the example shown in FIG. 20, the plurality of two-dimensional high-
尚、以上に説明した種々の第1高周波信号導波路は、保持部材内部に配置されていてもよいし、高周波信号導波路の少なくとも一部分は保持部材から露出していてもよいし、保持部材上に形成されていてもよい。 The various first high-frequency signal waveguides described above may be disposed inside the holding member, or at least a part of the high-frequency signal waveguide may be exposed from the holding member, or on the holding member. It may be formed.
以上、本開示を好ましい実施例に基づき説明したが、本開示はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例において説明した信号伝送装置、電子機器の構成、構造、使用した材料等は例示であり、適宜、変更することができる。電子機器は、実施例において説明したような、所謂、能動的な電子機器であってもよいし、次に述べる、所謂、受動的な電子機器であってもよい。即ち、電子機器を電子機器を多層のプリント配線板から構成した例の概念図を図21に示す。図21に示す例では、信号伝送装置610,及び、電子機器640は、多層のプリント配線板(それぞれ、2層及び3層のプリント配線板)から構成されている。そして、各多層のプリント配線板を構成するプリント配線板612.642には、半導体チップ611,641が実装されている。更には、プリント配線板612.642は、プリント配線板613,643によって接続されており、あるいは又、スルーホールによって接続されている。積層されたプリント配線板612の一面には、第1高周波信号導波路20を備えた信号伝送装置10が設けられている。一方、積層されたプリント配線板642の一面には、例えば、第2高周波信号導波路50が設けられており、あるいは又、通信手段31が設けられている。
While the present disclosure has been described based on the preferred embodiments, the present disclosure is not limited to these embodiments. The signal transmission device, the configuration and structure of the electronic device, the materials used, and the like described in the embodiments are examples and can be appropriately changed. The electronic device may be a so-called active electronic device as described in the embodiment, or may be a so-called passive electronic device described below. That is, FIG. 21 shows a conceptual diagram of an example in which the electronic device is composed of a multilayer printed wiring board. In the example illustrated in FIG. 21, the
尚、本開示は、以下のような構成を取ることもできる。
[1]《信号伝送装置》
電子機器から発せられた高周波信号を伝送する高周波信号導波路を備えており、
電子機器が高周波信号導波路に近接して配置されたとき、高周波信号を高周波信号導波路を介して伝送する信号伝送装置。
[2]複数の電子機器が高周波信号導波路に近接して配置されたとき、複数の電子機器の間で高周波信号を高周波信号導波路を介して伝送する[1]に記載の信号伝送装置。
[3]高周波信号導波路に接続され、又は、結合された通信装置を更に備えており、
電子機器が高周波信号導波路に近接して配置されたとき、通信装置と電子機器との間で高周波信号を高周波信号導波路を介して伝送する[1]又は[2]に記載の信号伝送装置。
[4]高周波信号導波路を保持する保持部材を更に備えており、
高周波信号導波路は保持部材内部に配置されている[1]乃至[3]のいずれか1項に記載の信号伝送装置。
[5]高周波信号導波路を保持する保持部材を更に備えており、
高周波信号導波路の少なくとも一部分は保持部材から露出している[1]乃至[3]のいずれか1項に記載の信号伝送装置。
[6]高周波信号導波路を保持する保持部材を更に備えており、
高周波信号導波路は保持部材上に形成されている[1]乃至[3]のいずれか1項に記載の信号伝送装置。
[7]高周波信号導波路は平板状である[1]乃至[6]のいずれか1項に記載の信号伝送装置。
[8]高周波信号導波路は櫛型形状を有する[1]乃至[6]のいずれか1項に記載の信号伝送装置。
[9]高周波信号導波路は格子形状を有する[1]乃至[6]のいずれか1項に記載の信号伝送装置。
[10]高周波信号導波路は螺旋形状を有する[1]乃至[6]のいずれか1項に記載の信号伝送装置。
[11]高周波信号導波路の上、又は、高周波信号導波路の下、又は、高周波信号導波路の上及び下に、高周波信号導波路を構成する材料とは異なる材料から成る層が形成されている[1]乃至[10]のいずれか1項に記載の信号伝送装置。
[12]高周波信号導波路は誘電体材料から成る[1]乃至[12]のいずれか1項に記載の信号伝送装置。
[13]高周波信号導波路は磁性体材料から成る[1]乃至[12]のいずれか1項に記載の信号伝送装置。
[14]高周波信号における搬送周波数の波長は、0.1ミリメートル乃至10センチメートルである[1]乃至[13]のいずれか1項に記載の信号伝送装置。
[15]《電子機器》
通信装置、及び、
通信装置から発せられた高周波信号を伝送する高周波信号導波路、
を備えた電子機器であって、
高周波信号導波路が、外部に配された高周波信号導波路に近接して配置されたとき、電子機器を構成する高周波信号導波路から外部に配された高周波信号導波路へと高周波信号が伝送される電子機器。
[16]通信装置から発せられた高周波信号を、電子機器を構成する高周波信号導波路に伝達する高周波信号伝達部材を更に備えている[15]に記載の電子機器。
In addition, this indication can also take the following structures.
[1] << Signal transmission device >>
It has a high-frequency signal waveguide that transmits high-frequency signals emitted from electronic equipment,
A signal transmission device that transmits a high-frequency signal through a high-frequency signal waveguide when the electronic device is disposed close to the high-frequency signal waveguide.
[2] The signal transmission device according to [1], wherein when a plurality of electronic devices are arranged close to the high-frequency signal waveguide, a high-frequency signal is transmitted between the plurality of electronic devices via the high-frequency signal waveguide.
[3] It further includes a communication device connected to or coupled to the high-frequency signal waveguide,
The signal transmission device according to [1] or [2], wherein when the electronic device is disposed close to the high-frequency signal waveguide, the high-frequency signal is transmitted between the communication device and the electronic device via the high-frequency signal waveguide. .
[4] A holding member that holds the high-frequency signal waveguide is further provided,
The signal transmission device according to any one of [1] to [3], wherein the high-frequency signal waveguide is disposed inside the holding member.
[5] A holding member that holds the high-frequency signal waveguide is further provided.
The signal transmission device according to any one of [1] to [3], wherein at least a part of the high-frequency signal waveguide is exposed from the holding member.
[6] A holding member for holding the high-frequency signal waveguide is further provided,
The signal transmission device according to any one of [1] to [3], wherein the high-frequency signal waveguide is formed on a holding member.
[7] The signal transmission device according to any one of [1] to [6], wherein the high-frequency signal waveguide has a flat plate shape.
[8] The signal transmission device according to any one of [1] to [6], wherein the high-frequency signal waveguide has a comb shape.
[9] The signal transmission device according to any one of [1] to [6], wherein the high-frequency signal waveguide has a lattice shape.
[10] The signal transmission device according to any one of [1] to [6], wherein the high-frequency signal waveguide has a spiral shape.
[11] A layer made of a material different from the material constituting the high-frequency signal waveguide is formed on the high-frequency signal waveguide, below the high-frequency signal waveguide, or above and below the high-frequency signal waveguide. The signal transmission device according to any one of [1] to [10].
[12] The signal transmission device according to any one of [1] to [12], wherein the high-frequency signal waveguide is made of a dielectric material.
[13] The signal transmission device according to any one of [1] to [12], wherein the high-frequency signal waveguide is made of a magnetic material.
[14] The signal transmission device according to any one of [1] to [13], wherein a wavelength of the carrier frequency in the high-frequency signal is 0.1 millimeter to 10 centimeters.
[15] << Electronic equipment >>
A communication device, and
A high-frequency signal waveguide for transmitting a high-frequency signal emitted from a communication device;
An electronic device comprising:
When the high-frequency signal waveguide is disposed close to the high-frequency signal waveguide arranged outside, the high-frequency signal is transmitted from the high-frequency signal waveguide constituting the electronic device to the high-frequency signal waveguide arranged outside. Electronic equipment.
[16] The electronic device according to [15], further including a high-frequency signal transmission member that transmits a high-frequency signal emitted from the communication device to a high-frequency signal waveguide constituting the electronic device.
10,10A,10B,10C,10D,10E,10F,10G,10H,10J,10K,10L・・・信号伝送装置、20,20A,20B,20C,20D,20E,20F,20G,20H,20J,20K,20L・・・高周波信号導波路(第1高周波信号導波路)、21・・・通信装置(第1通信装置)、21A・・・送受信回路部、21B・・・共振部、21C・・・送受信用電極、22・・・出力部、23・・・制御部(第1制御部)、24・・・保持部材(支持部材)、24’・・・第1高周波信号導波路と対向する保持部材の部分、24A・・・上層、24B・・・下層、24C・・・金属板、25・・・配線、26・・・ワイヤレス給電用のコイル、27・・・導電層、30,30A,30B・・・電子機器、30A’・・・デジタルスチルカメラ(電子機器)、30B’・・・携帯電話(電子機器)、31・・・通信手段、32・・・半導体チップ、34,44・・・筐体、40,40A,40B・・・本開示の電子機器、50・・・第2高周波信号導波路、51・・・通信装置(第2通信装置)、100・・・半導体チップ、101・・・LSI機能部、102・・・伝送線路(あるいは誘電体材料片)、110・・・送信部、111・・・多重化処理部、112・・・パラレル・シリアル変換部、113・・・変調部、114・・・周波数変換部、115・・・増幅部、120・・・受信部、121・・・単一化処理部、122・・・シリアル・パラレル変換部、123・・・復調部、124・・・周波数変換部、125・・・増幅部、400・・・テレビション受像機、401・・・表示部、402・・・台座、610・・・信号伝送装置(多層のプリント配線板)、640・・・電子機器(多層のプリント配線板)、611,641・・・半導体チップ、612.613,642,643・・・プリント配線板
10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G, 10H, 10J, 10K, 10L... Signal transmission device, 20, 20A, 20B, 20C, 20D, 20E, 20F, 20G, 20H, 20J, 20K, 20L ... high frequency signal waveguide (first high frequency signal waveguide), 21 ... communication device (first communication device), 21A ... transmission / reception circuit unit, 21B ... resonance unit, 21C ... Transmission / reception electrode, 22 ... output unit, 23 ... control unit (first control unit), 24 ... holding member (support member), 24 '... opposite to the first high-frequency signal waveguide. 24A ... upper layer, 24B ... lower layer, 24C ... metal plate, 25 ... wiring, 26 ... coil for wireless power feeding, 27 ... conductive layer, 30, 30A , 30B ... electronic equipment, 30 '... Digital still camera (electronic device), 30B' ... Mobile phone (electronic device), 31 ... Communication means, 32 ... Semiconductor chip, 34, 44 ... Housing, 40, 40A , 40B, an electronic device of the present disclosure, 50, a second high-frequency signal waveguide, 51, a communication device (second communication device), 100, a semiconductor chip, 101, an LSI function unit, DESCRIPTION OF
Claims (17)
電子機器が高周波信号導波路に近接して配置されたとき、高周波信号を高周波信号導波路を介して伝送する信号伝送装置であって、
高周波信号導波路を保持する保持部材を更に備えており、
高周波信号導波路は保持部材内部に配置されており、
高周波信号導波路に対応する表面領域を除く保持部材の外面には、あるいは又、電子機器と対向する対向面を除く外面には、遮蔽層が形成されている信号伝送装置。 It has a high-frequency signal waveguide that transmits high-frequency signals emitted from electronic equipment,
A signal transmission device that transmits a high-frequency signal through a high-frequency signal waveguide when the electronic device is disposed close to the high-frequency signal waveguide,
A holding member for holding the high-frequency signal waveguide;
The high-frequency signal waveguide is disposed inside the holding member,
A signal transmission device in which a shielding layer is formed on an outer surface of a holding member excluding a surface region corresponding to a high-frequency signal waveguide, or on an outer surface excluding a facing surface facing an electronic device.
電子機器が高周波信号導波路に近接して配置されたとき、高周波信号を高周波信号導波路を介して伝送する信号伝送装置であって、
高周波信号導波路を保持する保持部材を更に備えており、
高周波信号導波路の少なくとも一部分は保持部材から露出しており、
高周波信号導波路が設けられた部分及びその近傍を除く保持部材の外面には、遮蔽層が形成されている信号伝送装置。 It has a high-frequency signal waveguide that transmits high-frequency signals emitted from electronic equipment,
A signal transmission device that transmits a high-frequency signal through a high-frequency signal waveguide when the electronic device is disposed close to the high-frequency signal waveguide,
A holding member for holding the high-frequency signal waveguide;
At least a portion of the high-frequency signal waveguide is exposed from the holding member;
A signal transmission device in which a shielding layer is formed on an outer surface of a holding member excluding a portion where a high-frequency signal waveguide is provided and its vicinity.
電子機器が高周波信号導波路に近接して配置されたとき、高周波信号を高周波信号導波路を介して伝送する信号伝送装置であって、
高周波信号導波路を介して電子機器に給電する信号伝送装置。 It has a high-frequency signal waveguide that transmits high-frequency signals emitted from electronic equipment,
A signal transmission device that transmits a high-frequency signal through a high-frequency signal waveguide when the electronic device is disposed close to the high-frequency signal waveguide,
A signal transmission device that feeds electronic equipment through a high-frequency signal waveguide.
電子機器が高周波信号導波路に近接して配置されたとき、高周波信号を高周波信号導波路を介して伝送する信号伝送装置であって、
電子機器に電力を無線にて供給するための給電コイルを備えている信号伝送装置。 It has a high-frequency signal waveguide that transmits high-frequency signals emitted from electronic equipment,
A signal transmission device that transmits a high-frequency signal through a high-frequency signal waveguide when the electronic device is disposed close to the high-frequency signal waveguide,
A signal transmission device including a feeding coil for supplying electric power to an electronic device wirelessly.
電子機器が高周波信号導波路に近接して配置されたとき、通信装置と電子機器との間で高周波信号を高周波信号導波路を介して伝送する請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の信号伝送装置。 A communication device connected to the high-frequency signal waveguide or coupled to the high-frequency signal waveguide;
5. The high frequency signal is transmitted between the communication device and the electronic device via the high frequency signal waveguide when the electronic device is disposed close to the high frequency signal waveguide. The signal transmission device described.
通信装置、
を備えており、
電子機器が高周波信号導波路に近接して配置されたとき、通信装置からの高周波信号を高周波信号導波路を介して伝送する信号伝送装置であって、
通信装置は、高周波信号導波路から検出信号を出射し、高周波信号導波路を介して反射波を検出することで、何らかの物体が高周波信号導波路に近接したことを検出する信号伝送装置。 A high-frequency signal waveguide for transmitting a high-frequency signal emitted from an electronic device, and
Communication device,
With
A signal transmission device that transmits a high-frequency signal from a communication device via a high-frequency signal waveguide when the electronic device is disposed close to the high-frequency signal waveguide,
A communication device is a signal transmission device that detects that an object is close to a high-frequency signal waveguide by emitting a detection signal from the high-frequency signal waveguide and detecting a reflected wave through the high-frequency signal waveguide.
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