JP2016136698A - Antenna structure, non-contact power transmission mechanism, and electronic device - Google Patents

Antenna structure, non-contact power transmission mechanism, and electronic device Download PDF

Info

Publication number
JP2016136698A
JP2016136698A JP2015011683A JP2015011683A JP2016136698A JP 2016136698 A JP2016136698 A JP 2016136698A JP 2015011683 A JP2015011683 A JP 2015011683A JP 2015011683 A JP2015011683 A JP 2015011683A JP 2016136698 A JP2016136698 A JP 2016136698A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power transmission
antenna
power
power receiving
antenna structure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2015011683A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
光治 佐藤
Mitsuharu Sato
光治 佐藤
和政 牧田
Kazumasa Makita
和政 牧田
賢史 森
Kenji Mori
賢史 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokin Corp
Original Assignee
NEC Tokin Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Tokin Corp filed Critical NEC Tokin Corp
Priority to JP2015011683A priority Critical patent/JP2016136698A/en
Publication of JP2016136698A publication Critical patent/JP2016136698A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an antenna structure having a structure which inhibits noise occurring during non-contact power transmission in a more effective manner.SOLUTION: An antenna structure includes: a shield member; and a transmission antenna. The shield member has a cylindrical part extending along a vertical direction. The cylindrical part encloses a housing space on a predetermined plane perpendicular to the vertical direction. The cylindrical part comprises: a metal sheet; and a magnetic sheet. The metal sheet encloses the magnetic sheet on the predetermined plane. The transmission antenna is provided so as to be positioned between the magnetic sheet and the housing space on the predetermined plane. The transmission antenna transmits electric power to a power reception antenna housed in the housing space in a non-contact manner.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、非接触で電力を伝送するアンテナ構造体に関する。   The present invention relates to an antenna structure that transmits power without contact.

例えば、特許文献1には、受電ユニットに対して非接触で電力を伝送する送電ユニット(アンテナ構造体)が開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses a power transmission unit (antenna structure) that transmits power in a contactless manner to a power reception unit.

特許文献1に開示された送電ユニットは、送電コイル(送電アンテナ)と、送電コイルを囲む送電側シールド部とを備えており、受電ユニットは、受電コイル(受電アンテナ)と、受電コイルを囲む受電側シールド部とを備えている。電力伝送の際、送電コイルと受電コイルとは、所定方向において対向するように配置される。このように配置された送電コイルは、受電コイルに対して、非接触で電力を伝送する。特許文献1によれば、送電側シールド部及び受電側シールド部の2つのシールド部を適切に構成し配置することで、電力伝送の際に生じるノイズを抑制できる。   The power transmission unit disclosed in Patent Literature 1 includes a power transmission coil (power transmission antenna) and a power transmission side shield portion surrounding the power transmission coil, and the power reception unit includes a power reception coil (power reception antenna) and a power reception surrounding the power reception coil. Side shield part. During power transmission, the power transmission coil and the power reception coil are arranged to face each other in a predetermined direction. The power transmission coil arranged in this manner transmits power in a non-contact manner with respect to the power reception coil. According to Patent Literature 1, noise generated during power transmission can be suppressed by appropriately configuring and arranging the two shield portions of the power transmission side shield portion and the power reception side shield portion.

特開2014−75975号公報JP 2014-75975 A

非接触電力伝送の普及に伴い、非接触電力伝送の際に生じるノイズを、より効果的に抑制可能な構造を有するアンテナ構造体が求められている。   With the spread of non-contact power transmission, there is a demand for an antenna structure having a structure that can more effectively suppress noise generated during non-contact power transmission.

そこで、本発明は、この要望に応えることができるアンテナ構造体を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide an antenna structure that can meet this demand.

本発明によれば、第1のアンテナ構造体として、
シールド部材と、送電アンテナとを備えたアンテナ構造体であって、
前記シールド部材は、上下方向に沿って延びる筒状部を有しており、
前記筒状部は、前記上下方向と直交する所定平面において収容空間を囲んでおり、
前記筒状部は、金属シートと、磁性シートとからなり、
前記金属シートは、前記所定平面において前記磁性シートを囲んでおり、
前記送電アンテナは、前記所定平面において前記磁性シートと前記収容空間との間に位置するように設けられており、
前記送電アンテナは、前記収容空間の内部に収容された受電アンテナに対して非接触で電力を伝送する
アンテナ構造体が得られる。
According to the present invention, as the first antenna structure,
An antenna structure including a shield member and a power transmission antenna,
The shield member has a cylindrical portion extending along the vertical direction,
The cylindrical portion surrounds the accommodating space in a predetermined plane orthogonal to the up-down direction,
The cylindrical portion is composed of a metal sheet and a magnetic sheet,
The metal sheet surrounds the magnetic sheet in the predetermined plane;
The power transmission antenna is provided so as to be positioned between the magnetic sheet and the accommodation space in the predetermined plane,
As the power transmission antenna, an antenna structure that transmits power in a contactless manner with respect to the power receiving antenna housed in the housing space is obtained.

また、本発明によれば、第2のアンテナ構造体として、第1のアンテナ構造体であって、
請求項1記載のアンテナ構造体であって、
前記送電アンテナは、前記上下方向と平行な中心軸の周りを巻回する送電コイルを有している
アンテナ構造体が得られる。
Moreover, according to the present invention, the second antenna structure is a first antenna structure,
The antenna structure according to claim 1,
As the power transmission antenna, an antenna structure having a power transmission coil wound around a central axis parallel to the vertical direction can be obtained.

また、本発明によれば、第3のアンテナ構造体として、第1のアンテナ構造体であって、
前記送電アンテナは、前記上下方向と直交する中心軸の周りを巻回する送電コイルを有している
アンテナ構造体が得られる。
Further, according to the present invention, the third antenna structure is a first antenna structure,
As the power transmission antenna, an antenna structure having a power transmission coil wound around a central axis orthogonal to the vertical direction can be obtained.

また、本発明によれば、第4のアンテナ構造体として、第1乃至第3のいずれかのアンテナ構造体であって、
前記送電アンテナには、前記送電アンテナの外部の送電回路から第1導電線を介して交流電流が供給され、
前記シールド部材の前記金属シートは、前記第1導電線に接続されている
アンテナ構造体が得られる。
According to the present invention, as the fourth antenna structure, any one of the first to third antenna structures,
An alternating current is supplied to the power transmission antenna from the power transmission circuit outside the power transmission antenna via the first conductive line,
The metal sheet of the shield member provides an antenna structure that is connected to the first conductive wire.

また、本発明によれば、第1の非接触電力伝送機構として、第1乃至第4のいずれかのアンテナ構造体と、前記受電アンテナとを備えた
非接触電力伝送機構が得られる。
Further, according to the present invention, as the first non-contact power transmission mechanism, a non-contact power transmission mechanism including any one of the first to fourth antenna structures and the power receiving antenna can be obtained.

また、本発明によれば、第2の非接触電力伝送機構として、第1の非接触電力伝送機構であって、
前記受電アンテナは、前記上下方向と平行な中心軸の周りを巻回する受電コイルを有している
非接触電力伝送機構が得られる。
Further, according to the present invention, as the second contactless power transmission mechanism, the first contactless power transmission mechanism,
A non-contact power transmission mechanism in which the power receiving antenna has a power receiving coil wound around a central axis parallel to the vertical direction can be obtained.

また、本発明によれば、第3の非接触電力伝送機構として、第2の非接触電力伝送機構であって、
前記受電アンテナは、磁性部材を有しており、
前記磁性部材は、前記所定平面において前記受電コイルに囲まれている
非接触電力伝送機構が得られる。
Further, according to the present invention, as the third contactless power transmission mechanism, the second contactless power transmission mechanism,
The power receiving antenna has a magnetic member,
The non-contact power transmission mechanism in which the magnetic member is surrounded by the power receiving coil in the predetermined plane can be obtained.

また、本発明によれば、第4の非接触電力伝送機構として、第1の非接触電力伝送機構であって、
前記受電アンテナは、前記上下方向と直交する中心軸の周りを巻回する受電コイルを有している
非接触電力伝送機構が得られる。
Further, according to the present invention, as the fourth contactless power transmission mechanism, the first contactless power transmission mechanism,
A non-contact power transmission mechanism in which the power receiving antenna has a power receiving coil wound around a central axis orthogonal to the vertical direction can be obtained.

また、本発明によれば、第5の非接触電力伝送機構として、第1乃至第4のいずれかの非接触電力伝送機構であって、
前記受電アンテナは、受電回路基板と接続されており、
前記収容空間は、前記受電アンテナと、前記受電回路基板とを収容可能である
非接触電力伝送機構が得られる。
According to the present invention, as the fifth contactless power transmission mechanism, any one of the first to fourth contactless power transmission mechanisms,
The power receiving antenna is connected to a power receiving circuit board,
A non-contact power transmission mechanism capable of accommodating the power receiving antenna and the power receiving circuit board is obtained in the housing space.

また、本発明によれば、第1の電子機器として、第1乃至第4のいずれかのアンテナ構造体を備えた
電子機器が得られる。
According to the present invention, an electronic device including any one of the first to fourth antenna structures can be obtained as the first electronic device.

本発明によるアンテナ構造体は、シールド部材と、送電アンテナとを備えている。シールド部材の筒状部は、金属シートと磁性シートとからなり、且つ、上下方向に沿って延びて、上下方向と直交する所定平面(水平面)において収容空間を囲んでいる。送電アンテナは、水平面において磁性シートと収容空間との間に位置するように設けられている。換言すれば、送電アンテナは、シールド部材に囲まれている。また、非接触電力伝送の際、受電アンテナも、収容空間に収容されてシールド部材に囲まれる。この構造により、非接触電力伝送の際に生じるノイズを効果的に抑制できる。   An antenna structure according to the present invention includes a shield member and a power transmission antenna. The cylindrical portion of the shield member is made of a metal sheet and a magnetic sheet, extends along the vertical direction, and surrounds the accommodation space on a predetermined plane (horizontal plane) orthogonal to the vertical direction. The power transmission antenna is provided so as to be positioned between the magnetic sheet and the accommodation space on a horizontal plane. In other words, the power transmission antenna is surrounded by the shield member. In the case of non-contact power transmission, the power receiving antenna is also housed in the housing space and surrounded by the shield member. With this structure, noise generated during non-contact power transmission can be effectively suppressed.

本発明の実施の形態による電子機器と、電子ペンとを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the electronic device by embodiment of this invention, and an electronic pen. 図1の電子機器及び電子ペンをII−II線に沿って模式的に示す断面図である。ここで、電子ペンは、電子機器の保持孔に挿入され始めている。It is sectional drawing which shows typically the electronic device and electronic pen of FIG. 1 along the II-II line. Here, the electronic pen is starting to be inserted into the holding hole of the electronic device. 図2の電子機器及び電子ペンを示す断面図である。ここで、電子ペンは、電子機器の保持孔に挿入済みである。It is sectional drawing which shows the electronic device and electronic pen of FIG. Here, the electronic pen has been inserted into the holding hole of the electronic device. 図2の電子機器の送電ユニットと、電子ペンの受電ユニットとを示す側面図である。ここで、送電ユニットのシールド部材を、図1のII−II線に沿って一部切り欠いて描画している。受電ユニットは、送電ユニットから離れている。It is a side view which shows the power transmission unit of the electronic device of FIG. 2, and the power receiving unit of an electronic pen. Here, the shield member of the power transmission unit is drawn by partially cutting along the line II-II in FIG. The power reception unit is separated from the power transmission unit. 図4の送電ユニット及び受電ユニットをシールド部材を部分的に切り欠いて示す側面図である。受電ユニットの受電アンテナは、送電ユニットの収容空間に収容されている。FIG. 5 is a side view showing the power transmission unit and the power reception unit of FIG. 4 with a shield member partially cut away. The power receiving antenna of the power receiving unit is accommodated in the accommodating space of the power transmitting unit. 図5の送電ユニットの送電アンテナ構造体及び受電ユニットの受電アンテナ構造体をVI−VI線に沿って示す断面図である。It is sectional drawing which shows the power transmission antenna structure of the power transmission unit of FIG. 5, and the power receiving antenna structure of a power receiving unit along a VI-VI line. 図4の送電ユニットの変形例と図4の受電ユニットとをシールド部材を部分的に切り欠いて示す側面図である。FIG. 5 is a side view showing a modification of the power transmission unit of FIG. 4 and the power reception unit of FIG. 4 with a shield member partially cut away. 図6の送電アンテナ構造体と図6の受電アンテナ構造体の変形例とを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the power transmission antenna structure of FIG. 6, and the modification of the power receiving antenna structure of FIG. 図6の送電アンテナ構造体と図6の受電アンテナ構造体の別の変形例とを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the power transmission antenna structure of FIG. 6, and another modification of the power receiving antenna structure of FIG. 図4の送電ユニットの変形例と図4の受電ユニットの変形例とをシールド部材を部分的に切り欠いて示す側面図である。受電ユニットは、送電ユニットから離れている。FIG. 5 is a side view showing a modification of the power transmission unit of FIG. 4 and a modification of the power reception unit of FIG. 4 with a shield member partially cut away. The power reception unit is separated from the power transmission unit. 図10の送電ユニット及び受電ユニットをシールド部材を部分的に切り欠いて示す側面図である。受電アンテナは、収容空間に収容されている。FIG. 11 is a side view showing the power transmission unit and the power reception unit of FIG. 10 with a shield member partially cut away. The power receiving antenna is accommodated in the accommodating space. 図11の送電アンテナ構造体及び受電アンテナ構造体をXII−XII線に沿って示す断面図である。It is sectional drawing which shows the power transmission antenna structure and power receiving antenna structure of FIG. 11 along a XII-XII line. 図4の非接触電力伝送機構を主として示すブロック回路図である。It is a block circuit diagram which mainly shows the non-contact electric power transmission mechanism of FIG.

以降の説明において、「上」「下」等の位置を示す用語は、絶対的な位置を示すものではなく、図面における相対的な位置を示すに過ぎない。   In the following description, terms indicating positions such as “upper” and “lower” do not indicate absolute positions, but merely indicate relative positions in the drawings.

図1に示されるように、本発明の実施の形態による電子機器90は、電子ペン(電子機器)98を使用した入力操作が可能なタブレット端末である。後述するように、タブレット端末90は、電子ペン98に非接触で電力を供給する。換言すれば、本実施の形態において、送電側の電子機器は、タブレット端末90であり、受電側の電子機器は、電子ペン98である。但し、本発明による送電側の電子機器は、タブレット端末90に限定されない。また、本発明による受電側の電子機器も、電子ペン98に限定されない。本発明は、様々な電子機器の組み合わせに適用可能である。   As shown in FIG. 1, an electronic device 90 according to an embodiment of the present invention is a tablet terminal capable of an input operation using an electronic pen (electronic device) 98. As will be described later, the tablet terminal 90 supplies power to the electronic pen 98 in a contactless manner. In other words, in the present embodiment, the electronic device on the power transmission side is the tablet terminal 90, and the electronic device on the power reception side is the electronic pen 98. However, the electronic device on the power transmission side according to the present invention is not limited to the tablet terminal 90. Further, the electronic device on the power receiving side according to the present invention is not limited to the electronic pen 98. The present invention is applicable to combinations of various electronic devices.

図1乃至図3に示されるように、タブレット端末90には、電子ペン98を挿入可能な保持穴92が形成されている。また、図2及び図3を参照すると、タブレット端末90の内部には、上位装置900と、送電ユニット10とが設けられている。上位装置900は、タブレット端末90の動作を制御する制御回路(図示せず)等の様々な装置を含んでいる。特に、上位装置900は、制御回路や送電ユニット10に対して電力を供給する電源(図示せず)を含んでいる。   As shown in FIGS. 1 to 3, the tablet terminal 90 is formed with a holding hole 92 into which the electronic pen 98 can be inserted. 2 and FIG. 3, the upper device 900 and the power transmission unit 10 are provided inside the tablet terminal 90. The host device 900 includes various devices such as a control circuit (not shown) that controls the operation of the tablet terminal 90. In particular, the host device 900 includes a power supply (not shown) that supplies power to the control circuit and the power transmission unit 10.

図2及び図3に示されるように、本実施の形態による送電ユニット10は、送電回路基板20と、2つの第1導電線22と、1つの第2導電線24と、2つの第3導電線26と、スイッチ28と、送電アンテナ構造体(アンテナ構造体)30とから構成されている。送電回路基板20には、送電回路200が設けられている。送電回路200は、上位装置900と電気的に接続されている。また、送電回路200は、第1導電線22及び第2導電線24によってアンテナ構造体30と電気的に接続されており、且つ、第3導電線26によってスイッチ28と電気的に接続されている。   2 and 3, the power transmission unit 10 according to the present embodiment includes a power transmission circuit board 20, two first conductive lines 22, one second conductive line 24, and two third conductive lines. The line 26, the switch 28, and a power transmission antenna structure (antenna structure) 30 are configured. A power transmission circuit 200 is provided on the power transmission circuit board 20. The power transmission circuit 200 is electrically connected to the host device 900. The power transmission circuit 200 is electrically connected to the antenna structure 30 by the first conductive line 22 and the second conductive line 24, and is electrically connected to the switch 28 by the third conductive line 26. .

図3に示されるように、電子ペン98の内部には、受電ユニット40が設けられている。本実施の形態による受電ユニット40は、受電回路基板50と、2つの導電線52と、受電アンテナ構造体60とから構成されている。受電回路基板50には、受電回路500が設けられている。受電回路500は、導電線52によって受電アンテナ構造体60と電気的に接続されている。   As shown in FIG. 3, a power receiving unit 40 is provided inside the electronic pen 98. The power receiving unit 40 according to the present embodiment includes a power receiving circuit board 50, two conductive wires 52, and a power receiving antenna structure 60. A power receiving circuit 500 is provided on the power receiving circuit board 50. The power receiving circuit 500 is electrically connected to the power receiving antenna structure 60 by the conductive wire 52.

図2及び図3を参照すると、上位装置900の電源(図示せず)は、送電回路200に、電力(直流電流IDC)を供給している。電子ペン98が、保持穴92に挿入されて所定位置(図3の位置)に位置すると、スイッチ28が閉じる。図3を参照すると、スイッチ28が閉じると、送電回路200は、アンテナ構造体30に電力(交流電流IACS)を供給する。アンテナ構造体30は、供給された電力を受電アンテナ構造体60に対して非接触で伝送する。受電アンテナ構造体60は、受けた電力を交流電流IACRとして受電回路500に供給する。後述するように、受電回路500に供給された電力は、電子ペン98の動作電力として蓄積される。 Referring to FIGS. 2 and 3, the power supply (not shown) of the host device 900 supplies power (direct current I DC ) to the power transmission circuit 200. When the electronic pen 98 is inserted into the holding hole 92 and positioned at a predetermined position (the position shown in FIG. 3), the switch 28 is closed. Referring to FIG. 3, when the switch 28 is closed, the power transmission circuit 200 supplies power (alternating current I ACS ) to the antenna structure 30. The antenna structure 30 transmits the supplied power to the power receiving antenna structure 60 in a non-contact manner. The power receiving antenna structure 60 supplies the received power to the power receiving circuit 500 as an alternating current IACR . As will be described later, the power supplied to the power receiving circuit 500 is accumulated as the operating power of the electronic pen 98.

本実施の形態において、アンテナ構造体30は、受電アンテナ構造体60に対して電磁誘導方式によって電力を伝送する。換言すれば、本実施の形態における非接触電力伝送方式は、電磁誘導方式である。但し、本発明は、電磁誘導方式以外の非接触電力伝送方式にも適用可能である。   In the present embodiment, the antenna structure 30 transmits power to the power receiving antenna structure 60 by an electromagnetic induction method. In other words, the non-contact power transmission method in the present embodiment is an electromagnetic induction method. However, the present invention can also be applied to a non-contact power transmission method other than the electromagnetic induction method.

以上の説明から理解されるように、送電ユニット10は、受電ユニット40と共に非接触電力伝送機構80(図4参照)を構成している。以下、非接触電力伝送機構80に含まれるアンテナ構造体30及び受電アンテナ構造体60の構造について詳細に説明する。   As can be understood from the above description, the power transmission unit 10 constitutes a non-contact power transmission mechanism 80 (see FIG. 4) together with the power reception unit 40. Hereinafter, the structures of the antenna structure 30 and the power receiving antenna structure 60 included in the non-contact power transmission mechanism 80 will be described in detail.

図4乃至図6に示されるように、アンテナ構造体30は、シールド部材34と、送電アンテナ36とを備えている。また、アンテナ構造体30は、受電アンテナ構造体60を内部に全体的に収容するための収容空間32を有している。   As shown in FIGS. 4 to 6, the antenna structure 30 includes a shield member 34 and a power transmission antenna 36. In addition, the antenna structure 30 has an accommodating space 32 for entirely accommodating the power receiving antenna structure 60 therein.

シールド部材34は、上下方向に沿って延びる筒状部342を有している。筒状部342は、上下方向と直交する所定平面(水平面)において収容空間32を囲んでいる。換言すれば、収容空間32は、筒状部342によって囲まれた空間であり、上方及び下方に開口している。   The shield member 34 has a cylindrical portion 342 extending along the vertical direction. The cylindrical portion 342 surrounds the accommodation space 32 in a predetermined plane (horizontal plane) orthogonal to the up-down direction. In other words, the accommodation space 32 is a space surrounded by the cylindrical portion 342 and opens upward and downward.

本実施の形態によるシールド部材34は、円筒形状の筒状部342のみから構成されており、収容空間32は、円柱形状を有している。但し、本発明は、これに限られない。収容空間32が受電アンテナ構造体60を収容できる限り、シールド部材34は、様々に構成できる。例えば、シールド部材34は、筒状部342に加えて、収容空間32を下方から部分的に覆う部位を有していてもよい。また、筒状部342は、例えば角筒形状を有していてもよい。   The shield member 34 according to the present embodiment is configured only from a cylindrical tubular portion 342, and the accommodation space 32 has a columnar shape. However, the present invention is not limited to this. As long as the accommodating space 32 can accommodate the power receiving antenna structure 60, the shield member 34 can be variously configured. For example, the shield member 34 may have a portion that partially covers the accommodation space 32 from below in addition to the tubular portion 342. Moreover, the cylindrical part 342 may have a rectangular tube shape, for example.

筒状部342は、銅やアルミニウムなどの金属からなる金属シート346と、磁性体からなる磁性シート348とから構成されている。金属シート346は、水平面において磁性シート348を囲んでいる。詳しくは、磁性シート348は、あらゆる径方向(詳しくは、収容空間32の上下方向と平行な仮想的な中心軸を中心とする径方向)において金属シート346の内側に位置している。本実施の形態において、金属シート346と磁性シート348とは、互いに貼りあわされている。但し、金属シート346と磁性シート348との間に多少の隙間があってもよい。また、金属シート346と磁性シート348との間に樹脂等の薄い絶縁体が設けられていてもよい。   The cylindrical portion 342 includes a metal sheet 346 made of a metal such as copper or aluminum, and a magnetic sheet 348 made of a magnetic material. The metal sheet 346 surrounds the magnetic sheet 348 in the horizontal plane. Specifically, the magnetic sheet 348 is located inside the metal sheet 346 in every radial direction (specifically, a radial direction centered on a virtual central axis parallel to the vertical direction of the accommodation space 32). In the present embodiment, the metal sheet 346 and the magnetic sheet 348 are attached to each other. However, there may be a slight gap between the metal sheet 346 and the magnetic sheet 348. In addition, a thin insulator such as a resin may be provided between the metal sheet 346 and the magnetic sheet 348.

本実施の形態による送電アンテナ36は、樹脂等の絶縁体からなる基部362と、送電コイル364とを有している。基部362は、上下方向に沿って延びる円筒形状を有しており、送電コイル364は、基部362の径方向外側の面上を巻回している。特に、本実施の形態による送電コイル364は、基部362の上下方向と平行な仮想的な中心軸の周りを巻回している。   The power transmission antenna 36 according to the present embodiment has a base 362 made of an insulator such as resin, and a power transmission coil 364. The base 362 has a cylindrical shape extending in the vertical direction, and the power transmission coil 364 is wound on the radially outer surface of the base 362. In particular, the power transmission coil 364 according to the present embodiment is wound around a virtual central axis parallel to the vertical direction of the base 362.

本実施の形態において、基部362は、送電コイル364を巻回させるための部位である。従って、基部362なしでも送電コイル364を巻回できる場合には、基部362を設ける必要はない。また、基部362は、上下方向に沿って延びている限り、様々な形状を有していてよい。更に、送電コイル364は、径方向において基部362の内側に位置していてもよい。   In the present embodiment, the base 362 is a part for winding the power transmission coil 364. Therefore, when the power transmission coil 364 can be wound without the base 362, the base 362 is not necessary. Further, the base 362 may have various shapes as long as it extends along the vertical direction. Furthermore, the power transmission coil 364 may be located inside the base 362 in the radial direction.

送電アンテナ36は、径方向において磁性シート348の内側に配置されている。換言すれば、送電アンテナ36は、水平面において磁性シート348と収容空間32との間に位置するように設けられている。詳しくは、送電アンテナ36は、あらゆる径方向において磁性シート348の内側に位置している。本実施の形態において、磁性シート348は、送電アンテナ36の径方向外側の面に固定されている。但し、本発明は、これに限られない。例えば、送電アンテナ36と磁性シート348との間に多少の隙間があってもよい。   The power transmission antenna 36 is disposed inside the magnetic sheet 348 in the radial direction. In other words, the power transmission antenna 36 is provided so as to be positioned between the magnetic sheet 348 and the accommodation space 32 in the horizontal plane. Specifically, the power transmission antenna 36 is located inside the magnetic sheet 348 in all radial directions. In the present embodiment, the magnetic sheet 348 is fixed to the radially outer surface of the power transmission antenna 36. However, the present invention is not limited to this. For example, there may be a slight gap between the power transmission antenna 36 and the magnetic sheet 348.

図4乃至図6に示されるように、受電アンテナ構造体60は、受電アンテナ66を備えている。即ち、本実施の形態による非接触電力伝送機構80は、少なくとも、アンテナ構造体30と、受電アンテナ66とを備えている。本実施の形態による受電アンテナ構造体60は、受電アンテナ66のみを備えている。但し、本発明は、これに限られない。受電アンテナ構造体60は、受電アンテナ66に加えて他の部材を備えていてもよい。   As shown in FIGS. 4 to 6, the power receiving antenna structure 60 includes a power receiving antenna 66. That is, the non-contact power transmission mechanism 80 according to the present embodiment includes at least the antenna structure 30 and the power receiving antenna 66. The power receiving antenna structure 60 according to the present embodiment includes only the power receiving antenna 66. However, the present invention is not limited to this. The power receiving antenna structure 60 may include other members in addition to the power receiving antenna 66.

本実施の形態による受電アンテナ66は、樹脂等の絶縁体からなる基部662と、受電コイル664とを有している。基部662は、上下方向に沿って延びる円筒形状を有しており、受電コイル664は、基部662の径方向外側の面上を巻回している。特に、本実施の形態による受電コイル664は、基部662の上下方向と平行な仮想的な中心軸の周りを巻回している。   The power receiving antenna 66 according to the present embodiment includes a base 662 made of an insulator such as resin and a power receiving coil 664. The base portion 662 has a cylindrical shape extending in the vertical direction, and the power receiving coil 664 is wound on the radially outer surface of the base portion 662. In particular, the power receiving coil 664 according to the present embodiment is wound around a virtual central axis parallel to the vertical direction of the base portion 662.

本実施の形態において、基部662は、受電コイル664を巻回させるための部位である。従って、基部662なしでも受電コイル664を巻回できる場合には、基部662を設ける必要はない。また、基部662は、上下方向に沿って延びている限り、様々な形状を有していてよい。更に、受電コイル664は、径方向において基部662の内側に位置していてもよい。   In the present embodiment, the base portion 662 is a portion for winding the power receiving coil 664. Therefore, when the power receiving coil 664 can be wound without the base portion 662, the base portion 662 is not necessary. Further, the base 662 may have various shapes as long as it extends along the vertical direction. Furthermore, the power receiving coil 664 may be located inside the base portion 662 in the radial direction.

図5を参照すると、上下方向において、受電アンテナ66(特に、受電コイル664)のサイズは、収容空間32のサイズ以下である。また、図6を参照すると、径方向において、受電アンテナ66のサイズは、収容空間32のサイズよりも小さい。このため、収容空間32は、受電コイル664全体を内部に収容可能である。   Referring to FIG. 5, the size of the power receiving antenna 66 (particularly, the power receiving coil 664) is equal to or smaller than the size of the accommodation space 32 in the vertical direction. Referring to FIG. 6, the size of the power receiving antenna 66 is smaller than the size of the accommodation space 32 in the radial direction. For this reason, the accommodation space 32 can accommodate the entire power receiving coil 664 therein.

より具体的には、図3、図5及び図6を参照すると、電子ペン98を保持穴92の所定位置(図3の位置)に位置させると、受電コイル664は、全体的に収容空間32の内部に位置する。このとき、受電コイル664は、あらゆる径方向において磁性シート348及び送電コイル364の内側に位置する。   More specifically, referring to FIGS. 3, 5, and 6, when the electronic pen 98 is positioned at a predetermined position (position in FIG. 3) of the holding hole 92, the power receiving coil 664 is entirely accommodated in the accommodating space 32. Located inside. At this time, the power reception coil 664 is positioned inside the magnetic sheet 348 and the power transmission coil 364 in all radial directions.

以下、以上のように構成された非接触電力伝送機構80(図4参照)の機能を中心に詳細に説明する。   Hereinafter, the function of the non-contact power transmission mechanism 80 (see FIG. 4) configured as described above will be mainly described in detail.

図4及び図5を参照すると、送電アンテナ36の送電コイル364は、第1導電線22によって送電回路基板20の送電回路200と電気的に接続されており、シールド部材34の金属シート346は、第2導電線24によって送電回路200と電気的に接続されている。また、受電アンテナ66の受電コイル664は、導電線52によって、受電回路基板50の受電回路500と電気的に接続されている。   Referring to FIGS. 4 and 5, the power transmission coil 364 of the power transmission antenna 36 is electrically connected to the power transmission circuit 200 of the power transmission circuit board 20 by the first conductive wire 22, and the metal sheet 346 of the shield member 34 is The second conductive wire 24 is electrically connected to the power transmission circuit 200. In addition, the power receiving coil 664 of the power receiving antenna 66 is electrically connected to the power receiving circuit 500 of the power receiving circuit board 50 through the conductive wire 52.

受電アンテナ構造体60の受電アンテナ66が図5の位置にあるとき、アンテナ構造体30の送電アンテナ36は、収容空間32の内部に収容された受電アンテナ66に対して非接触で電力を伝送する。詳しくは、送電アンテナ36の送電コイル364には、送電アンテナ36の外部の送電回路200から第1導電線22を介して電力(交流電流IACS)が供給される。送電コイル364は、供給された電力を、受電アンテナ66の受電コイル664に対して非接触で伝送する。より具体的には、送電コイル364は、交流磁界を生成し、受電コイル664は、この交流磁界を使用して交流電流IACRを生成する。受電コイル664は、生成した交流電流IACRを、導電線52を介して受電回路500に供給する。 When the power receiving antenna 66 of the power receiving antenna structure 60 is in the position shown in FIG. 5, the power transmitting antenna 36 of the antenna structure 30 transmits power in a non-contact manner to the power receiving antenna 66 housed in the housing space 32. . Specifically, power (alternating current I ACS ) is supplied to the power transmission coil 364 of the power transmission antenna 36 from the power transmission circuit 200 outside the power transmission antenna 36 via the first conductive wire 22. The power transmission coil 364 transmits the supplied power to the power reception coil 664 of the power reception antenna 66 in a contactless manner. More specifically, the power transmission coil 364 generates an alternating magnetic field, and the power receiving coil 664 uses the alternating magnetic field to generate an alternating current I ACR . The power receiving coil 664 supplies the generated alternating current I ACR to the power receiving circuit 500 through the conductive wire 52.

上述した非接触電力伝送の際、送電コイル364及び受電コイル664の夫々から不要な電磁波(放射ノイズ)が放射される。また、第1導電線22等の導電路に、放射ノイズに起因する伝導ノイズが生じる。一般的に、放射ノイズ及び伝導ノイズ(以下、「ノイズ」と総称する。)は、タブレット端末90(図1参照)の周辺に位置する電子装置(図示せず)だけでなく、タブレット端末90の上位装置900(図3参照)の動作にも悪影響を及ぼす。   During the above-described contactless power transmission, unnecessary electromagnetic waves (radiation noise) are radiated from the power transmission coil 364 and the power reception coil 664, respectively. Further, conduction noise caused by radiation noise is generated in the conductive path such as the first conductive line 22. In general, radiation noise and conduction noise (hereinafter collectively referred to as “noise”) are not only electronic devices (not shown) located around the tablet terminal 90 (see FIG. 1), but also the tablet terminal 90. The operation of the host device 900 (see FIG. 3) is also adversely affected.

一方、本実施の形態によれば、ノイズは、送電コイル364及び受電コイル664を囲むシールド部材34(金属シート346及び磁性シート348の夫々)によってシールドされる。換言すれば、本実施の形態によれば、非接触電力伝送機構80の外部に放出されるノイズを低減できる。これにより、タブレット端末90(図1参照)の周辺に位置する電子装置(図示せず)や、タブレット端末90の上位装置900(図3参照)の動作へのノイズの悪影響が防止できる。   On the other hand, according to the present embodiment, noise is shielded by the shield member 34 (each of the metal sheet 346 and the magnetic sheet 348) surrounding the power transmission coil 364 and the power reception coil 664. In other words, according to the present embodiment, noise emitted to the outside of the non-contact power transmission mechanism 80 can be reduced. Thereby, it is possible to prevent the adverse effect of noise on the operation of the electronic device (not shown) located around the tablet terminal 90 (see FIG. 1) and the host device 900 (see FIG. 3) of the tablet terminal 90.

特に、本実施の形態において、送電コイル364及び受電コイル664は、共通のシールド部材34によって囲まれている。換言すれば、従来技術と異なり、送電コイル364に対するシールド部材(送電側シールド部)と、受電コイル664に対するシールド部材(受電側シールド部)とが電気的に分離されていない。このため、送電用シールド部の電位と受電用シールド部の電位とを同一にできる。より具体的には、後に詳述するように、金属シート346の電位を送電回路200の基準電位Vと同一にすることで、ノイズを、より効果的に低減できる。 In particular, in the present embodiment, the power transmission coil 364 and the power reception coil 664 are surrounded by the common shield member 34. In other words, unlike the prior art, the shield member (power transmission side shield part) for the power transmission coil 364 and the shield member (power reception side shield part) for the power reception coil 664 are not electrically separated. For this reason, the electric potential of the shield part for electric power transmission and the electric potential of the shield part for electric power reception can be made the same. More specifically, as described later in detail, the potential of the metal sheet 346 the same as the reference potential V B of the power transmission circuit 200, noise can be more effectively reduced.

以上の説明から理解されるように、本発明によれば、主として、アンテナ構造体30の新たな構造によってノイズが効果的に抑制される。換言すれば、タブレット端末(電子機器)90(図1参照)は、本発明によるアンテナ構造体30を備えているため、ノイズを効果的に抑制できる。   As understood from the above description, according to the present invention, noise is effectively suppressed mainly by the new structure of the antenna structure 30. In other words, since the tablet terminal (electronic device) 90 (see FIG. 1) includes the antenna structure 30 according to the present invention, noise can be effectively suppressed.

加えて、本発明によれば、1つのシールド部材34が、2つのシールド部(送電側シールド部及び受電側シールド部)として機能する。このため、部材の点数を削減でき、製造コストが低減できる。   In addition, according to the present invention, one shield member 34 functions as two shield parts (a power transmission side shield part and a power reception side shield part). For this reason, the number of members can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.

更に、金属シート346の内側に配置された磁性シート348は、ノイズをシールドできるだけでなく、金属シート346における渦電流の発生を防止できる。詳しくは、非接触電力伝送時に生じた交流磁界は、磁性シート348内に集まる。このため、金属シート346に渦電流が生じ難い。この結果、渦電流損が低減し、電力伝送効率が向上する。   Furthermore, the magnetic sheet 348 disposed inside the metal sheet 346 can not only shield noise but also prevent eddy currents from occurring in the metal sheet 346. Specifically, the alternating magnetic field generated during non-contact power transmission gathers in the magnetic sheet 348. For this reason, an eddy current hardly occurs in the metal sheet 346. As a result, eddy current loss is reduced and power transmission efficiency is improved.

更に、受電アンテナ66を収容空間32の内部に収容することにより、送電コイル364は、受電コイル664を外側から囲むことができる。このため、送電コイル364と受電コイル664とが強く電磁結合し、電力伝送効率が向上する。また、平面状の送電コイルと受電コイルとを対向させる従来の電力伝送と異なり、送電コイル364と受電コイル664との間のアンテナ間距離が所定の範囲に保たれる。従って、収容空間32の内部において受電コイル664の水平面における位置が多少ずれたとしても、電力伝送効率が殆ど低下しない。   Furthermore, by accommodating the power receiving antenna 66 in the accommodating space 32, the power transmitting coil 364 can surround the power receiving coil 664 from the outside. For this reason, the power transmission coil 364 and the power reception coil 664 are strongly electromagnetically coupled, and the power transmission efficiency is improved. Further, unlike the conventional power transmission in which the planar power transmission coil and the power reception coil are opposed to each other, the distance between the antennas between the power transmission coil 364 and the power reception coil 664 is maintained within a predetermined range. Therefore, even if the position of the power receiving coil 664 in the horizontal plane is slightly deviated inside the accommodating space 32, the power transmission efficiency is hardly lowered.

更に、本発明によれば、収容空間32が水平面において小さく且つ上下方向において長い(即ち、細長い)空間である場合にも、磁性シート348により送電コイル364の外側の磁路が確保できる。このため、本発明は、本実施の形態のように、携帯機器等の電子機器(例えば、タブレット端末)が電子ペンに対して電力を伝送する場合に、特に効果的である。但し、本発明は、収容空間32が水平面において大きく且つ上下方向において短い空間であっても、十分な効果を奏する。   Furthermore, according to the present invention, the magnetic path outside the power transmission coil 364 can be secured by the magnetic sheet 348 even when the accommodation space 32 is a space that is small in the horizontal plane and long (that is, elongated) in the vertical direction. For this reason, the present invention is particularly effective when an electronic device (for example, a tablet terminal) such as a portable device transmits power to the electronic pen as in the present embodiment. However, the present invention has a sufficient effect even when the accommodation space 32 is large in the horizontal plane and short in the vertical direction.

前述したように、金属シート346の電位を送電回路200の基準電位と同一にすることで、ノイズを更に効果的に低減できる。以下、このように構成する場合の具体的な回路構成について説明する。   As described above, by making the potential of the metal sheet 346 the same as the reference potential of the power transmission circuit 200, noise can be further effectively reduced. Hereinafter, a specific circuit configuration in the case of such a configuration will be described.

図13に示されるように、送電回路200は、送電制御部210と、発振駆動回路212と、増幅回路214と、ローパスフィルタ216と、整合回路218と、コモンモードチョークコイル220と、RFチョークコイル230とを有している。受電回路500は、キャパシタ510と、充電制御部520と、整流回路530と、整合回路540とを有している。   As shown in FIG. 13, the power transmission circuit 200 includes a power transmission control unit 210, an oscillation drive circuit 212, an amplifier circuit 214, a low-pass filter 216, a matching circuit 218, a common mode choke coil 220, and an RF choke coil. 230. The power receiving circuit 500 includes a capacitor 510, a charging control unit 520, a rectifier circuit 530, and a matching circuit 540.

送電制御部210は、スイッチ28(図3参照)が閉じたことを検出すると、発振駆動回路212を制御してキャリア信号Sを発信させる。キャリア信号Sは、増幅回路214に入力される。増幅回路214には、コモンモードチョークコイル220及びRFチョークコイル230を経由して上位装置900から電力(直流電流IDC)が供給されている。増幅回路214は、この電力を使用してキャリア信号Sを増幅させる。増幅されたキャリア信号Sは、ローパスフィルタ216に入力される。ローパスフィルタ216は、高周波成分を減衰させる一方、キャリア信号Sの周波数(キャリア周波数)を通過させる。このため、増幅されたキャリア信号Sは、整合回路218を経由して、電力(交流電流IACS)として送電コイル364に供給される。 The power transmission control unit 210 detects that the switch 28 (see FIG. 3) is closed, thereby transmitting the carrier signal S C controls the oscillation drive circuit 212. Carrier signal S C is inputted to the amplifier circuit 214. Power (direct current I DC ) is supplied from the host device 900 to the amplifier circuit 214 via the common mode choke coil 220 and the RF choke coil 230. Amplifying circuit 214 amplifies the carrier signal S C using this power. The amplified carrier signal S C is input to the low pass filter 216. Low pass filter 216, while attenuating the high frequency component and passes the frequency of the carrier signal S C (carrier frequency). Therefore, amplified carrier signal S C, via a matching circuit 218, it is supplied to the transmitting coil 364 as a power (AC current I ACS).

受電コイル664は、送電コイル364が生成した交流磁界によって交流電流IACRを生成する。交流電流IACRは、整合回路540を経由して整流回路530に供給され、整流回路530によって直流電流に整流される。この直流電流は、充電制御部520を経由してキャパシタ510に供給される。本実施の形態によるキャパシタ510は、DLキャパシタ(電気二重層キャパシタ)であり、供給された直流電流を電子ペン98の動作電力として蓄積する。また、充電制御部520は、例えばレギュレータによって構成できる。 The power receiving coil 664 generates an alternating current I ACR by the alternating magnetic field generated by the power transmitting coil 364. The alternating current I ACR is supplied to the rectifier circuit 530 via the matching circuit 540 and rectified into a direct current by the rectifier circuit 530. This direct current is supplied to the capacitor 510 via the charging control unit 520. The capacitor 510 according to the present embodiment is a DL capacitor (electric double layer capacitor), and accumulates the supplied direct current as the operating power of the electronic pen 98. Moreover, the charge control part 520 can be comprised by a regulator, for example.

本実施の形態において、シールド部材34(図5参照)の金属シート346は、第1導電線22の一方に接続されている。これにより、金属シート346は、送電回路200の基準電位に接続されている。この結果、金属シート346から送電回路200への電流経路が形成され、送電コイル364等から放射されるノイズの一部は、金属シート346を経由して送電回路200内を電流として流れる。送電回路200内にノイズを流すことで、送電アンテナ構造体30の外に放射されるノイズが減少する。更に、送電回路200内を流れるノイズは、コモンモードチョークコイル220によって減衰する。   In the present embodiment, the metal sheet 346 of the shield member 34 (see FIG. 5) is connected to one of the first conductive wires 22. Thereby, the metal sheet 346 is connected to the reference potential of the power transmission circuit 200. As a result, a current path from the metal sheet 346 to the power transmission circuit 200 is formed, and a part of noise radiated from the power transmission coil 364 and the like flows as a current in the power transmission circuit 200 via the metal sheet 346. By causing noise to flow in the power transmission circuit 200, noise radiated outside the power transmission antenna structure 30 is reduced. Further, the noise flowing in the power transmission circuit 200 is attenuated by the common mode choke coil 220.

以上の説明から理解されるように、本実施の形態によれば、ノイズを送電回路200内に流すことで、送電アンテナ構造体30の外に放射されるノイズが減少し、送電回路200以外の回路(例えば、上位装置900に含まれる様々な回路)へのノイズの伝播を抑制できる。   As understood from the above description, according to the present embodiment, noise radiated to the outside of the power transmission antenna structure 30 is reduced by flowing the noise into the power transmission circuit 200, and other than the power transmission circuit 200. Noise propagation to a circuit (for example, various circuits included in the host device 900) can be suppressed.

本実施の形態によるキャリア周波数は、例えば、1MHz以上、且つ、20MHz以下である。一般的に、キャリア周波数が高くなるほどノイズが生じやすくなる一方、小さな送電コイル364及び受電コイル664によっても、効率的に電力伝送できる。より具体的には、送電コイル364の外径は、3mm以上、且つ、10mm以下にできる。また、磁性シート348の厚さは、0.01mm以上、且つ、0.5mm以下にできる。このため、送電コイル364や受電コイル664を小型の電子装置に搭載し易い。   The carrier frequency according to the present embodiment is, for example, 1 MHz or more and 20 MHz or less. In general, as the carrier frequency becomes higher, noise is more likely to be generated. On the other hand, power can be efficiently transmitted by the small power transmission coil 364 and power reception coil 664. More specifically, the outer diameter of the power transmission coil 364 can be 3 mm or more and 10 mm or less. Further, the thickness of the magnetic sheet 348 can be 0.01 mm or more and 0.5 mm or less. For this reason, it is easy to mount the power transmission coil 364 and the power reception coil 664 in a small electronic device.

例えばキャリア周波数が13.56MHzである場合、ノイズを十分に低減するためには、磁性シート348の複素透磁率の実部μ′は、20以上、且つ、300以下であることが好ましく、複素透磁率の虚部μ"は、0以上、且つ、200以下であることが好ましい。虚部μ"を低くすることで、磁性シート348における交流磁界の損失を低減し、電力伝送効率を向上できる。   For example, when the carrier frequency is 13.56 MHz, in order to sufficiently reduce noise, the real part μ ′ of the complex permeability of the magnetic sheet 348 is preferably 20 or more and 300 or less. The imaginary part μ ″ of the magnetic susceptibility is preferably 0 or more and 200 or less. By reducing the imaginary part μ ″, the loss of the alternating magnetic field in the magnetic sheet 348 can be reduced, and the power transmission efficiency can be improved.

本実施の形態は、既に述べた変形例に加えて、以下に説明するように様々に変形可能である。以下、主として、上述の実施の形態における部位や部材と異なる部位や部材について説明する。一方、以下の変形例の説明において、上述の実施の形態における部位や部材と同じ部位や部材には同じ符号を付し、説明を省略する。   The present embodiment can be variously modified as described below in addition to the modifications already described. Hereinafter, the parts and members different from the parts and members in the above-described embodiment will be mainly described. On the other hand, in the following description of the modified examples, the same reference numerals are assigned to the same parts and members as those in the above-described embodiment, and the description thereof is omitted.

図7を参照すると、第1の変形例による送電ユニット10Aは、送電アンテナ構造体(アンテナ構造体)30Aを備えている。アンテナ構造体30Aは、シールド部材34(図4参照)と少し異なるシールド部材34Aと、収容空間32(図4参照)と少し異なる収容空間32Aとを有している。シールド部材34Aは、シールド部材34と同様に、金属シート346A及び磁性シート348Aからなる筒状部342Aを有している。但し、筒状部342Aの上下方向におけるサイズは、筒状部342(図4参照)よりも大きい。このため、収容空間32Aの上下方向におけるサイズも、収容空間32の上下方向におけるサイズよりも大きい。これにより、非接触電力伝送の際、収容空間32Aは、受電アンテナ66と、受電回路基板50とを両方とも収容可能である。   Referring to FIG. 7, a power transmission unit 10A according to the first modification includes a power transmission antenna structure (antenna structure) 30A. The antenna structure 30A includes a shield member 34A that is slightly different from the shield member 34 (see FIG. 4), and an accommodation space 32A that is slightly different from the accommodation space 32 (see FIG. 4). Similarly to the shield member 34, the shield member 34A has a cylindrical portion 342A composed of a metal sheet 346A and a magnetic sheet 348A. However, the size of the cylindrical portion 342A in the vertical direction is larger than that of the cylindrical portion 342 (see FIG. 4). For this reason, the size of the accommodation space 32 </ b> A in the vertical direction is also larger than the size of the accommodation space 32 in the vertical direction. Thereby, at the time of non-contact power transmission, the accommodation space 32A can accommodate both the power receiving antenna 66 and the power receiving circuit board 50.

非接触電力伝送の際、受電回路基板50の受電回路500にも交流電流IACRが流れる(図5参照)。このため、受電回路500もノイズを発生させる。本変形例によるシールド部材34Aは、受電回路500によって生じたノイズもシールドできる。加えて、収容空間32Aの上下方向におけるサイズを、送電コイル364や受電コイル664の上下方向におけるサイズに比べて十分に大きくできる。このため、送電コイル364や受電コイル664によって生じたノイズを更に効果的にシールドできる。 During non-contact power transmission, an alternating current I ACR also flows through the power receiving circuit 500 of the power receiving circuit board 50 (see FIG. 5). For this reason, the power receiving circuit 500 also generates noise. The shield member 34 </ b> A according to this modification can shield noise generated by the power receiving circuit 500. In addition, the size of the accommodation space 32A in the vertical direction can be made sufficiently larger than the size of the power transmission coil 364 and the power reception coil 664 in the vertical direction. For this reason, the noise produced by the power transmission coil 364 and the power reception coil 664 can be more effectively shielded.

図8を参照すると、第2の変形例による受電ユニット40Bは、受電アンテナ構造体60Bを備えている。受電アンテナ構造体60Bは、受電アンテナ66(図6参照)と少し異なる受電アンテナ66Bを有している。より具体的には、受電アンテナ66Bは、基部662及び受電コイル664に加えて磁性部材668Bを有している。本変形例による磁性部材668Bは、円柱形状を有しており、受電アンテナ66Bの内部に保持されている。換言すれば、磁性部材668Bは、水平面において基部662及び受電コイル664に囲まれている。   Referring to FIG. 8, a power receiving unit 40B according to a second modification includes a power receiving antenna structure 60B. The power receiving antenna structure 60B includes a power receiving antenna 66B that is slightly different from the power receiving antenna 66 (see FIG. 6). More specifically, the power receiving antenna 66B includes a magnetic member 668B in addition to the base 662 and the power receiving coil 664. The magnetic member 668B according to this modification has a cylindrical shape and is held inside the power receiving antenna 66B. In other words, the magnetic member 668B is surrounded by the base 662 and the power receiving coil 664 in the horizontal plane.

磁性部材668Bを設けることで、送電コイル364と受電コイル664とを、より強く電磁結合させることができる。これにより、電力伝送効率を向上できる。   By providing the magnetic member 668B, the power transmission coil 364 and the power reception coil 664 can be more strongly electromagnetically coupled. Thereby, power transmission efficiency can be improved.

本変形例による磁性部材は、円柱形状に限定されず、様々な形状に形成できる。例えば、図9を参照すると、受電ユニット40Cは、受電ユニット40B(図8参照)の変形例(第3の変形例)である。受電ユニット40Cは、受電アンテナ構造体60Cを備えている。受電アンテナ構造体60Cは、受電アンテナ66B(図8参照)と少し異なる受電アンテナ66Cを有している。受電アンテナ66Cは、磁性部材668B(図8参照)に代えて、磁性部材668Cを有している。本変形例による磁性部材668Cは、円筒形状を有しており、受電アンテナ66Cの内部に保持されている。本変形例によっても、電力伝送効率を向上できる。   The magnetic member according to this modification is not limited to a cylindrical shape, and can be formed in various shapes. For example, referring to FIG. 9, the power receiving unit 40C is a modified example (third modified example) of the power receiving unit 40B (see FIG. 8). The power receiving unit 40C includes a power receiving antenna structure 60C. The power receiving antenna structure 60C includes a power receiving antenna 66C that is slightly different from the power receiving antenna 66B (see FIG. 8). The power receiving antenna 66C includes a magnetic member 668C instead of the magnetic member 668B (see FIG. 8). The magnetic member 668C according to this modification has a cylindrical shape and is held inside the power receiving antenna 66C. Also according to this modification, the power transmission efficiency can be improved.

図10乃至図12を参照すると、第4の変形例による送電ユニット10Dは、送電アンテナ構造体(アンテナ構造体)30Dを備えている。アンテナ構造体30Dは、送電アンテナ36(図4参照)と異なる送電アンテナ36Dを有している。送電アンテナ36Dは、樹脂等の絶縁体からなる基部362Dと、送電コイル364Dとを有している。   Referring to FIGS. 10 to 12, a power transmission unit 10D according to the fourth modification includes a power transmission antenna structure (antenna structure) 30D. The antenna structure 30D has a power transmission antenna 36D different from the power transmission antenna 36 (see FIG. 4). The power transmission antenna 36D has a base 362D made of an insulator such as resin and a power transmission coil 364D.

本変形例による送電アンテナ36Dは、例えば、送電コイル364Dが形成されたFPC(Flexible printed circuit)を、水平面において円弧形状を有するように撓ませて形成されている。送電コイル364Dは、基部362Dの径方向内側の面上を巻回している。詳しくは、本変形例による送電コイル364Dは、上下方向と直交する仮想的な中心軸の周りを巻回している。   The power transmission antenna 36D according to the present modification is formed, for example, by bending an FPC (Flexible printed circuit) on which a power transmission coil 364D is formed so as to have an arc shape on a horizontal plane. The power transmission coil 364D is wound on the radially inner surface of the base 362D. Specifically, the power transmission coil 364D according to this modification is wound around a virtual central axis that is orthogonal to the vertical direction.

送電アンテナ36Dは、径方向において磁性シート348の内側に配置されている。換言すれば、送電アンテナ36Dは、水平面において磁性シート348と収容空間32との間に位置するように設けられている。本変形例において、送電アンテナ36Dは、磁性シート348の径方向内側に固定されている。詳しくは、送電コイル364Dは、円周方向において中心角θを有する扇形の円弧部分に位置している。   The power transmission antenna 36D is disposed inside the magnetic sheet 348 in the radial direction. In other words, the power transmission antenna 36D is provided so as to be positioned between the magnetic sheet 348 and the accommodation space 32 in the horizontal plane. In this modification, the power transmission antenna 36 </ b> D is fixed on the radially inner side of the magnetic sheet 348. Specifically, the power transmission coil 364D is located in a sectoral arc portion having a central angle θ in the circumferential direction.

本変形例による受電ユニット40Dは、受電アンテナ構造体60Dを備えている。受電アンテナ構造体60Dは、受電アンテナ66(図4参照)と異なる受電アンテナ66Dを有している。受電アンテナ66Dは、樹脂等の絶縁体からなる基部662Dと、受電コイル664Dとを有している。   A power receiving unit 40D according to this modification includes a power receiving antenna structure 60D. The power receiving antenna structure 60D has a power receiving antenna 66D different from the power receiving antenna 66 (see FIG. 4). The power receiving antenna 66D has a base portion 662D made of an insulator such as resin and a power receiving coil 664D.

本変形例による受電アンテナ66Dは、例えば、受電コイル664Dが形成されたFPCを、水平面において円弧形状を有するように撓ませて形成されている。受電コイル664Dは、基部662Dの径方向外側の面上を巻回している。詳しくは、本変形例による受電コイル664Dは、上下方向と直交する仮想的な中心軸の周りを巻回している。   The power receiving antenna 66D according to this modification is formed, for example, by bending an FPC in which the power receiving coil 664D is formed so as to have an arc shape in a horizontal plane. The power receiving coil 664D is wound on the radially outer surface of the base portion 662D. Specifically, the power receiving coil 664D according to this modification is wound around a virtual central axis that is orthogonal to the vertical direction.

上下方向において、受電アンテナ66Dのサイズは、収容空間32のサイズ以下である。また、径方向において、受電アンテナ66Dのサイズは、収容空間32のサイズよりも小さい。このため、電子ペン98(図3参照)を保持穴92(図3参照)の所定位置(図3の位置)に位置させると、受電アンテナ66Dは、径方向において磁性シート348及び送電アンテナ36Dの内側に位置する(図11及び図12参照)。このとき、受電コイル664Dは、径方向において磁性シート348及び送電コイル364Dの内側に位置できる。詳しくは、受電コイル664Dは、水平面において、中心角θを有する扇形の内部に位置できる。   In the vertical direction, the size of the power receiving antenna 66 </ b> D is equal to or smaller than the size of the accommodation space 32. In the radial direction, the size of the power receiving antenna 66 </ b> D is smaller than the size of the accommodation space 32. For this reason, when the electronic pen 98 (see FIG. 3) is positioned at a predetermined position (position in FIG. 3) of the holding hole 92 (see FIG. 3), the power receiving antenna 66D is connected to the magnetic sheet 348 and the power transmitting antenna 36D in the radial direction. It is located inside (see FIG. 11 and FIG. 12). At this time, the power receiving coil 664D can be positioned inside the magnetic sheet 348 and the power transmitting coil 364D in the radial direction. Specifically, the power receiving coil 664D can be positioned inside a sector having a central angle θ in the horizontal plane.

本変形例による送電ユニット10D及び受電ユニット40Dによっても、ノイズを効果的に低減できる。また、受電アンテナ66Dは、特に水平面におけるサイズを小さくできるため、小さな電子機器にも搭載し易い。但し、既に述べた実施例及び変形例に比べると、送電コイル364Dと受電コイル664Dとの間の電磁結合は弱く、電力伝送効率は低い。従って、受電アンテナ66Dを搭載するスペースの制限が厳しくない場合には、既に述べた実施例及び変形例の方が好ましい。   Noise can also be effectively reduced by the power transmission unit 10D and the power reception unit 40D according to this modification. In addition, the power receiving antenna 66D can be easily mounted on a small electronic device because the power receiving antenna 66D can be reduced in size particularly in a horizontal plane. However, compared with the embodiments and modifications already described, the electromagnetic coupling between the power transmission coil 364D and the power reception coil 664D is weak and the power transmission efficiency is low. Therefore, when the restriction on the space for mounting the power receiving antenna 66D is not strict, the above-described embodiments and modifications are preferable.

本実施の形態は、更に様々に変形可能である。例えば、図2乃至図5を参照すると、保持穴92全体を収容空間32としてもよい。この場合、収容空間32の下端をシールド部材によって塞ぐことで、更に効果的にノイズを低減できる。また、収容空間32の上端に、開閉可能なシールド部材を取り付けてもよい。更に、上述した実施例及び変形例は、様々に組み合わせることができる。   This embodiment can be further variously modified. For example, referring to FIGS. 2 to 5, the entire holding hole 92 may be the accommodating space 32. In this case, noise can be further effectively reduced by closing the lower end of the accommodation space 32 with the shield member. A shield member that can be opened and closed may be attached to the upper end of the accommodation space 32. Furthermore, the above-described embodiments and modifications can be combined in various ways.

10,10A,10D 送電ユニット
20 送電回路基板
22 第1導電線
24 第2導電線
26 第3導電線
28 スイッチ
200 送電回路
210 送電制御部
212 発振駆動回路
214 増幅回路
216 ローパスフィルタ
218 整合回路
220 コモンモードチョークコイル
230 RFチョークコイル
30,30A,30D 送電アンテナ構造体(アンテナ構造体)
32,32A 収容空間
34,34A シールド部材
342,342A 筒状部
346,346A 金属シート
348,348A 磁性シート
36,36D 送電アンテナ
362,362D 基部
364,364D 送電コイル
40,40B,40C,40D 受電ユニット
50 受電回路基板
52 導電線
500 受電回路
510 キャパシタ
520 充電制御部
530 整流回路
540 整合回路
60,60B,60C,60D 受電アンテナ構造体
66,66B,66C,66D 受電アンテナ
662,662D 基部
664,664D 受電コイル
668B,668C 磁性部材
80 非接触電力伝送機構
90 タブレット端末(電子機器)
92 保持穴
98 電子ペン(電子機器)
900 上位装置
10, 10A, 10D Power transmission unit 20 Power transmission circuit board 22 First conductive line 24 Second conductive line 26 Third conductive line 28 Switch 200 Power transmission circuit 210 Power transmission control unit 212 Oscillation drive circuit 214 Amplifying circuit 216 Low-pass filter 218 Matching circuit 220 Common Mode choke coil 230 RF choke coil 30, 30A, 30D Power transmission antenna structure (antenna structure)
32, 32A accommodation space 34, 34A shield member 342, 342A cylindrical portion 346, 346A metal sheet 348, 348A magnetic sheet 36, 36D power transmission antenna 362, 362D base 364, 364D power transmission coil 40, 40B, 40C, 40D power receiving unit 50 Power receiving circuit board 52 Conductive line 500 Power receiving circuit 510 Capacitor 520 Charge control unit 530 Rectifier circuit 540 Matching circuit 60, 60B, 60C, 60D Power receiving antenna structure 66, 66B, 66C, 66D Power receiving antenna 662, 662D Base 664, 664D Power receiving coil 668B, 668C Magnetic member 80 Non-contact power transmission mechanism 90 Tablet terminal (electronic device)
92 Holding hole 98 Electronic pen (electronic equipment)
900 Host device

Claims (10)

シールド部材と、送電アンテナとを備えたアンテナ構造体であって、
前記シールド部材は、上下方向に沿って延びる筒状部を有しており、
前記筒状部は、前記上下方向と直交する所定平面において収容空間を囲んでおり、
前記筒状部は、金属シートと、磁性シートとからなり、
前記金属シートは、前記所定平面において前記磁性シートを囲んでおり、
前記送電アンテナは、前記所定平面において前記磁性シートと前記収容空間との間に位置するように設けられており、
前記送電アンテナは、前記収容空間の内部に収容された受電アンテナに対して非接触で電力を伝送する
アンテナ構造体。
An antenna structure including a shield member and a power transmission antenna,
The shield member has a cylindrical portion extending along the vertical direction,
The cylindrical portion surrounds the accommodating space in a predetermined plane orthogonal to the up-down direction,
The cylindrical portion is composed of a metal sheet and a magnetic sheet,
The metal sheet surrounds the magnetic sheet in the predetermined plane;
The power transmission antenna is provided so as to be positioned between the magnetic sheet and the accommodation space in the predetermined plane,
The power transmission antenna is an antenna structure that transmits power in a non-contact manner to a power receiving antenna housed in the housing space.
請求項1記載のアンテナ構造体であって、
前記送電アンテナは、前記上下方向と平行な中心軸の周りを巻回する送電コイルを有している
アンテナ構造体。
The antenna structure according to claim 1,
The said power transmission antenna is an antenna structure which has the power transmission coil wound around the central axis parallel to the said up-down direction.
請求項1記載のアンテナ構造体であって、
前記送電アンテナは、前記上下方向と直交する中心軸の周りを巻回する送電コイルを有している
アンテナ構造体。
The antenna structure according to claim 1,
The said power transmission antenna is an antenna structure which has the power transmission coil wound around the central axis orthogonal to the said up-down direction.
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のアンテナ構造体であって、
前記送電アンテナには、前記送電アンテナの外部の送電回路から第1導電線を介して交流電流が供給され、
前記シールド部材の前記金属シートは、前記第1導電線に接続されている
アンテナ構造体。
An antenna structure according to any one of claims 1 to 3,
An alternating current is supplied to the power transmission antenna from the power transmission circuit outside the power transmission antenna via the first conductive line,
The antenna structure in which the metal sheet of the shield member is connected to the first conductive line.
請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のアンテナ構造体と、前記受電アンテナとを備えた
非接触電力伝送機構。
A contactless power transmission mechanism comprising the antenna structure according to claim 1 and the power receiving antenna.
請求項5記載の非接触電力伝送機構であって、
前記受電アンテナは、前記上下方向と平行な中心軸の周りを巻回する受電コイルを有している
非接触電力伝送機構。
The contactless power transmission mechanism according to claim 5,
The non-contact power transmission mechanism, wherein the power receiving antenna has a power receiving coil wound around a central axis parallel to the vertical direction.
請求項6記載の非接触電力伝送機構であって、
前記受電アンテナは、磁性部材を有しており、
前記磁性部材は、前記所定平面において前記受電コイルに囲まれている
非接触電力伝送機構。
The contactless power transmission mechanism according to claim 6,
The power receiving antenna has a magnetic member,
The non-contact power transmission mechanism, wherein the magnetic member is surrounded by the power receiving coil in the predetermined plane.
請求項5記載の非接触電力伝送機構であって、
前記受電アンテナは、前記上下方向と直交する中心軸の周りを巻回する受電コイルを有している
非接触電力伝送機構。
The contactless power transmission mechanism according to claim 5,
The non-contact power transmission mechanism, wherein the power receiving antenna has a power receiving coil wound around a central axis orthogonal to the vertical direction.
請求項5乃至請求項8のいずれかに記載の非接触電力伝送機構であって、
前記受電アンテナは、受電回路基板と接続されており、
前記収容空間は、前記受電アンテナと、前記受電回路基板とを収容可能である
非接触電力伝送機構。
A contactless power transmission mechanism according to any one of claims 5 to 8,
The power receiving antenna is connected to a power receiving circuit board,
The contact space is a non-contact power transmission mechanism capable of storing the power receiving antenna and the power receiving circuit board.
請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のアンテナ構造体を備えた
電子機器。
An electronic device comprising the antenna structure according to any one of claims 1 to 4.
JP2015011683A 2015-01-23 2015-01-23 Antenna structure, non-contact power transmission mechanism, and electronic device Pending JP2016136698A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015011683A JP2016136698A (en) 2015-01-23 2015-01-23 Antenna structure, non-contact power transmission mechanism, and electronic device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015011683A JP2016136698A (en) 2015-01-23 2015-01-23 Antenna structure, non-contact power transmission mechanism, and electronic device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016136698A true JP2016136698A (en) 2016-07-28

Family

ID=56512802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015011683A Pending JP2016136698A (en) 2015-01-23 2015-01-23 Antenna structure, non-contact power transmission mechanism, and electronic device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2016136698A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020167561A (en) * 2019-03-29 2020-10-08 ラピスセミコンダクタ株式会社 Electronic apparatus and electronic apparatus holder
JP2020167560A (en) * 2019-03-29 2020-10-08 ラピスセミコンダクタ株式会社 Antenna system
WO2021053068A1 (en) * 2019-09-20 2021-03-25 Philip Morris Products S.A. Inductive component and method for setting an inductivity value
CN115296437A (en) * 2022-10-10 2022-11-04 荣耀终端有限公司 Wireless charging device and wireless charging system
CN116094186A (en) * 2022-06-07 2023-05-09 荣耀终端有限公司 Wireless charging system and wireless charging pen box

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05189121A (en) * 1992-01-13 1993-07-30 Canon Inc Coordinate input device
WO2011074091A1 (en) * 2009-12-17 2011-06-23 トヨタ自動車株式会社 Shield and vehicle whereupon same is mounted
JP2012221304A (en) * 2011-04-11 2012-11-12 Wacom Co Ltd Position indicator
JP2014119936A (en) * 2012-12-17 2014-06-30 Wacom Co Ltd Electrostatic stylus pen
US20140247006A1 (en) * 2013-03-04 2014-09-04 Uc-Logic Technology Corp. Combined transformer, and non-contact battery charging device using the same
WO2014208115A1 (en) * 2013-06-28 2014-12-31 オリンパス株式会社 Endoscope system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05189121A (en) * 1992-01-13 1993-07-30 Canon Inc Coordinate input device
WO2011074091A1 (en) * 2009-12-17 2011-06-23 トヨタ自動車株式会社 Shield and vehicle whereupon same is mounted
JP2012221304A (en) * 2011-04-11 2012-11-12 Wacom Co Ltd Position indicator
JP2014119936A (en) * 2012-12-17 2014-06-30 Wacom Co Ltd Electrostatic stylus pen
US20140247006A1 (en) * 2013-03-04 2014-09-04 Uc-Logic Technology Corp. Combined transformer, and non-contact battery charging device using the same
WO2014208115A1 (en) * 2013-06-28 2014-12-31 オリンパス株式会社 Endoscope system

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020167561A (en) * 2019-03-29 2020-10-08 ラピスセミコンダクタ株式会社 Electronic apparatus and electronic apparatus holder
JP2020167560A (en) * 2019-03-29 2020-10-08 ラピスセミコンダクタ株式会社 Antenna system
JP7332133B2 (en) 2019-03-29 2023-08-23 ラピスセミコンダクタ株式会社 antenna system
JP7332134B2 (en) 2019-03-29 2023-08-23 ラピスセミコンダクタ株式会社 Electronics and electronics holders
WO2021053068A1 (en) * 2019-09-20 2021-03-25 Philip Morris Products S.A. Inductive component and method for setting an inductivity value
CN116094186A (en) * 2022-06-07 2023-05-09 荣耀终端有限公司 Wireless charging system and wireless charging pen box
CN116094186B (en) * 2022-06-07 2024-06-04 荣耀终端有限公司 Wireless charging system and wireless charging pen box
CN115296437A (en) * 2022-10-10 2022-11-04 荣耀终端有限公司 Wireless charging device and wireless charging system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108461901B (en) Near field electromagnetic induction (NFEMI) antenna
JP6256600B2 (en) ANTENNA DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE
JP5783344B1 (en) Communication terminal device
JP6056994B2 (en) Electronics
JP5360202B2 (en) Antenna device
JP5609922B2 (en) Antenna device and communication terminal device
JP2016136698A (en) Antenna structure, non-contact power transmission mechanism, and electronic device
JP2016146660A (en) Antenna device and electronic apparatus
JP4962322B2 (en) ANTENNA MODULE, COMMUNICATION DEVICE, AND COMMUNICATION SYSTEM
JP2013162195A (en) Antenna device
KR102152541B1 (en) Inductive module
CN108780696B (en) Electromagnetic shielding device for wireless power transmission system
US10615502B2 (en) Near-field electromagnetic induction (NFEMI) antenna
JP2015149833A (en) Electronic apparatus
JP2005033413A (en) Loop aerial and noncontact ic card reader/writer
JP5686232B1 (en) Antenna device and communication terminal device
JP2015130566A (en) Antenna device and apparatus
JP6515662B2 (en) Antenna device
TW201501408A (en) Antenna device and electronic equipment
CN108401472B (en) Uniform wireless charging device
US9806421B1 (en) NFC antenna system for metalized devices
US10141772B2 (en) Communication device
JPWO2018003239A1 (en) ANTENNA DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE
JP6558106B2 (en) Antenna device
JP2005217120A (en) Electromagnetic wave shield and loop antenna device using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180109

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20181107

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20181121

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20190515