JP4605504B2 - Electronic circuit protection structure and method for non-contact communication device and folding cellular phone - Google Patents
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Description
本発明はRFIDタグ、RFIDリーダ/ライタ等を含む非接触通信装置に関する。特に、本発明は、非接触通信装置内の電子回路を保護する構造、方法及び折り畳み携帯電話機に関する。 The present invention relates to a non-contact communication apparatus including an RFID tag, an RFID reader / writer, and the like. In particular, the present invention relates to a structure and method for protecting an electronic circuit in a contactless communication device, and a folding mobile phone.
図10は本発明の前提となる非接触通信装置を示す図である。本図(a)は非接触通信装置の概略概観を示す斜視図であり、本図(b)は、本図(a)の非接触通信装置の概略構造を示す、線A−Aについての断面図である。なお、全図を通して同一の構成要素には同一の番号、符号を付して説明を行う。
本図(a)に示す非接触通信装置200は、識別すべき対象について予め固有の識別データを設定するRFID(無線周波数識別)タグ、RFIDタグの読み書きを行うRFIDリーダ/ライタの機能を有する。以下、一例として非接触通信装置200について説明を行う。
FIG. 10 is a diagram showing a non-contact communication apparatus as a premise of the present invention. This figure (a) is a perspective view which shows the general | schematic outline of a non-contact communication apparatus, This figure (b) is the cross section about line AA which shows the schematic structure of the non-contact communication apparatus of this figure (a). FIG. Note that the same components are denoted by the same reference numerals and symbols throughout the drawings.
The
本図(b)に示すように、非接触通信装置200は電磁波400である無線にて非接触ICカード等(図示しない)のRFIDを読み書きする装置であり、非接触通信装置200の外周を囲むケースの内部には、少なくとも、無線アンテナ部101、電子回路基板102、動作用又はバックアップ用バッテリパック203、シールド材204が設けられる。
シールド材204は、無線アンテナ部101の面に対向し、無線アンテナ部101と電子回路基板102の間に挟まれ、配置される。
As shown in FIG. 2B, the
The
無線アンテナ部101は外部の非接触ICカード(図示しない)を読み書きする動作電力、命令を送受信し、データを送受信する機能を有する。
電子回路基板102は非接触通信装置200自体、後述する図2に示すRFID回路106を動作させる機能を有する。
The
The
動作用又はバックアップ用バッテリパック203はその外周を囲むケースが導電性金属により形成されるバッテリパックであって、電子回路基板102、無線アンテナ部101へ電力を動作用又はバックアップ用として供給する。また無線アンテナ部101から受信した動作電力により充電を行う機能も有する。
シールド材204は主に導電性の金属材料で形成され、無線アンテナ部101と電子回路基板102と間に設けられ、RFIDタグの情報を読み書きするために無線アンテナ部101から送受信する電磁波400を遮断し無線アンテナ部101以外の電子回路基板102内の配線、グランドパターンに電磁誘導現象が起こるのを防止し電子回路基板102を保護し、誤動作を防止する。
The
The
ところで、本発明の前提となる非接触通信装置200では、シールド材204を省略し、シールド材204に代わり動作用又はバックアップ用バッテリパック203で、無線アンテナ部101で送受信する電磁波400を遮断しつつ電子回路基板102を保護し、部品数削減、装置重量の軽減に寄与し、携帯性が犠牲にならないようにしたいという課題がある。
上記の本発明の前提となる非接触通信装置と関連する従来技術には以下のものがある。
By the way, in the
The prior arts related to the non-contact communication apparatus which is the premise of the present invention include the following.
従来では、リーダライタ装置等の非接触通信装置と無線通信するためのアンテナを備えたICカード等の移動情報通信体において、当該アンテナの共振点が物等との近接により変化して非接触通信装置と移動情報通信体との無線通信の効率が低下してしまうのを防止するため、例えばアンテナを備えたICカードにおいて、空気の誘電率に近い誘電率を有する材料から構成されて当該アンテナを覆うカバーを設け、また、例えば非接触通信装置と無線通信するためのアンテナを備えた移動情報通信体に取り付けられて当該アンテナを覆うカバーを、空気の誘電率に近い誘電率を有する材料から構成したものがある(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in a mobile information communication body such as an IC card equipped with an antenna for wireless communication with a non-contact communication device such as a reader / writer device, the resonance point of the antenna changes due to proximity to an object or the like, thereby making non-contact communication. In order to prevent the efficiency of wireless communication between the apparatus and the mobile information communication body from decreasing, for example, in an IC card equipped with an antenna, the antenna is made of a material having a dielectric constant close to that of air. A cover is provided, and for example, the cover that is attached to a mobile information communication body including an antenna for wireless communication with a non-contact communication device and covers the antenna is made of a material having a dielectric constant close to that of air. (For example, refer to Patent Document 1).
また、従来では、人間工学的な正確さを維持しながら、手持式モバイルコンピュータに対して約12インチ以上の距離においてRFIDを使用することを可能にする装置、方法及びシステムを提供するため、無線周波数識別(RFID)への問い合わせが所望されるときにのみ使用可能なコンピュータ用の標準モジュール取付部品(例えばスレッド)として構成することができるモバイルコンピュータ及びリーダにおいて、スレッドは、RFIDリーダ電子回路を組み込んだアンテナループと、実際のモバイルコンピュータと分離した専用バッテリを支持することができるものがある(例えば、特許文献2参照)。 Also, conventionally, to provide an apparatus, method, and system that allows RFID to be used at a distance of about 12 inches or more for a handheld mobile computer while maintaining ergonomic accuracy. In mobile computers and readers that can be configured as standard module attachments (eg, sleds) for computers that can only be used when frequency identification (RFID) queries are desired, the sleds incorporate RFID reader electronics. Some antenna loops can support a dedicated battery separated from an actual mobile computer (see, for example, Patent Document 2).
また、従来では、人体に影響を与えることなくIDタグをデータ読取り不能な状態にでき、システムのセキュリティレベルを向上するため、金属ケースは、開閉可能な扉を備えると共に内側に電波吸収体が装着され、金属ケース内には、予め質問器、アンテナ及び高出力発振器が設置されると共に廃棄すべきIDタグが所定の位置に収納され、質問器及び高出力発振器の出力側は、切換器を介してアンテナに接続され、質問器、高出力発振器及び切換器は、外部処理装置からの制御指令に従って動作し、高出力発振器は、外部処理装置からの指令に従って発振動作し、IDタグを動作不能状態にするための高周波信号を出力し、切換器は、外部処理装置からの指令により切換え動作し、質問器あるいは高出力発振器の出力を選択してアンテナへ出力するものがある(例えば、特許文献3参照)。 Conventionally, the metal case has a door that can be opened and closed and an electromagnetic wave absorber is attached to the inside in order to improve the security level of the system by making the ID tag unreadable without affecting the human body. In the metal case, an interrogator, an antenna and a high-power oscillator are installed in advance, and an ID tag to be discarded is stored at a predetermined position. The output side of the interrogator and the high-power oscillator is connected via a switching device. Connected to the antenna, the interrogator, the high-power oscillator and the switch operate according to the control command from the external processing device, the high-power oscillator oscillates according to the command from the external processing device, and the ID tag cannot be operated. The switcher operates in response to a command from an external processing device, selects the output of the interrogator or high-power oscillator, and outputs the antenna. There is to be output (for example, see Patent Document 3).
しかしながら、上記特許文献1−3には、RFIDタグが開示されているが、本発明の前提となるRFIDタグ100のように、シールド材204を省略し、シールド材204に代わり動作用又はバックアップ用バッテリパック203で無線アンテナ部101で送受信する電磁波400を遮断し電子回路基板102を保護するという課題の解決が開示されていない。
However, although the RFID tag is disclosed in the above Patent Documents 1-3, the
また、従来では、バッテリパックに内蔵されているマイコンに対し、構造的特徴をもって外来ノイズの影響を低減させるため、バッテリパックは複数の円筒形電池を備え、これら円筒形電池で組電池が構成され、また、バッテリパックはアース電位のべたパターンを有するPBAを備え、このPBAの組電池側の端部近傍には、マイコンがマウントされ、マイコンは、組電池を構成する円筒型電池のうちアース電位にある円筒型電池のマイナス極底面に隣接するように配置され、更に、マイナス極底面は、アース電位のべたパターンに接続され、マイコンへの外来ノイズはアース電位に逃げ、マイコンは外来ノイズからシールドされるものがある(例えば、特許文献4参照)。 Conventionally, in order to reduce the influence of external noise with structural features on the microcomputer built in the battery pack, the battery pack has a plurality of cylindrical batteries, and these cylindrical batteries constitute an assembled battery. The battery pack includes a PBA having a solid pattern of ground potential, and a microcomputer is mounted near the end of the PBA on the assembled battery side. Is placed adjacent to the bottom surface of the negative electrode of the cylindrical battery, and the bottom surface of the negative electrode is connected to a solid pattern of ground potential. (For example, refer to Patent Document 4).
しかしながら、上記特許文献4には電子回路から外部へ、外部から電子回路へ放射されるEMIノイズを防ぐために電池のマイナス電極をグランド接地し、かつ一番放射のもと影響を受けやすくなるマイコン近傍に配置することにより、EMIノイズを回路基板のグランド電位の強化によって低減する技術が開示されているが、本発明の前提となる非接触通信装置200のように、シールド材204を省略し、シールド材204に代わり動作用又はバックアップ用バッテリパック203により無線アンテナ部101で送受信する電磁波400、すなわち外来からのEMIノイズ自体を回路基板より遮断し電子回路基板102を保護するという課題の解決が開示されていない。
However, in the above-mentioned Patent Document 4, in order to prevent EMI noise radiated from the electronic circuit to the outside and from the outside to the electronic circuit, the negative electrode of the battery is grounded to the ground, and the vicinity of the microcomputer that is most susceptible to radiation Although a technique for reducing the EMI noise by strengthening the ground potential of the circuit board by disposing the
したがって、本発明は上記課題に鑑みて、シールド材204を省略し、シールド材204に代わり動作用又はバックアップ用バッテリパック203で、無線アンテナ部101で送受信する電磁波400を遮断しつつ電子回路基板102を保護し、部品数削減、装置重量の軽減に寄与したいという非接触通信装置の電子回路保護構造及び方法を提供することを目的とする。
Therefore, in view of the above problems, the present invention omits the
本発明は前記問題を解決するために、非接触通信装置の電子回路保護構造において、外部と送受信を行うアンテナ用コイル及び前記アンテナ用コイルを経て無線の通信を行うRFID回路を有する無線アンテナ部と、前記無線アンテナ部のアンテナ用コイルの面に対向して配置され、前記無線アンテナ部の前記RFID回路に接続され、各電子デバイスが配線を介し前記非接触通信装置の動作及び前記RFID回路の動作を行う前記無線アンテナ部以外の電子回路と、外周を囲むケースが導電性金属により形成される前記非接触通信装置の動作用又はバックアップ用バッテリパックとを備え、前記動作用又はバックアップ用バッテリパックは、前記電子回路に対して前記無線アンテナ部のアンテナ用コイルで送受信される電磁波を遮断するように、前記無線アンテナ部のアンテナ用コイルと前記電子回路との間に挟まれて配置されることを特徴とする非接触通信装置の電子回路保護構造を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention provides an electronic circuit protection structure for a non-contact communication device, including an antenna coil that performs transmission and reception with the outside, and a wireless antenna unit that includes an RFID circuit that performs wireless communication via the antenna coil; The radio antenna unit is disposed to face the antenna coil surface, and is connected to the RFID circuit of the radio antenna unit, and each electronic device operates via the wiring of the contactless communication device and the RFID circuit. An electronic circuit other than the wireless antenna unit, and a battery pack for operation or backup of the non-contact communication device in which a case surrounding the outer periphery is formed of a conductive metal, the battery pack for operation or backup The electromagnetic wave transmitted and received by the antenna coil of the wireless antenna unit is blocked from the electronic circuit. To provide an electronic circuit protection structure of the non-contact communication device sandwiched characterized in that it is arranged between the antenna coil of the wireless antenna portion and the electronic circuit.
さらに、前記動作用又はバックアップ用バッテリパックの外周を囲むケースが導電性金属ではなくプラスチックを含む非導電性材料により形成される場合には、前記ケース内に非電磁誘導性の蓄電材が封入される。
さらに、前記動作用又はバックアップ用バッテリパックの外周を囲むケースが導電性金属により形成される場合にも、前記ケース内に非電磁誘導性の蓄電材が封入される。
さらに、前記電子回路の外周を囲むケースに配線されるグランドパターンと前記動作用又はバックアップ用バッテリパックの導電性金属製のケースを結線しグランドの安定を確保する。
Further, when the case surrounding the outer periphery of the operating or backup battery pack is formed of a nonconductive material including plastic instead of a conductive metal, a non-electromagnetic inductive power storage material is enclosed in the case. The
Further, even when a case surrounding the outer periphery of the operation or backup battery pack is formed of a conductive metal, a non-electromagnetic inductive power storage material is enclosed in the case.
Further, the ground pattern wired to the case surrounding the outer periphery of the electronic circuit and the conductive metal case of the operation or backup battery pack are connected to ensure the stability of the ground.
さらに、前記電子回路と前記動作用又はバックアップ用バッテリパックとを囲むケースの外側に前記無線アンテナ部を配置し、前記無線アンテナ部と前記電子回路との間に前記ケースと前記動作用又はバックアップ用バッテリパックとを挟む。
さらに、前記電子回路と前記動作用又はバックアップ用バッテリパックとを囲むケースが導電性金属製であり、前記ケースに開口部がある場合、前記開口部を塞ぐように前記動作用又はバックアップ用バッテリパックを配置する。
Further, the wireless antenna unit is arranged outside a case surrounding the electronic circuit and the operation or backup battery pack, and the case and the operation or backup are interposed between the wireless antenna unit and the electronic circuit. Hold the battery pack.
Further, when the case surrounding the electronic circuit and the battery pack for operation or backup is made of conductive metal, and the case has an opening, the battery pack for operation or backup is closed so as to close the opening. Place.
さらに、前記無線アンテナ部のサイズ、送信範囲、強度に応じて前記動作用又はバックアップ用バッテリパックのサイズを前記無線アンテナ部より大きく形成する。
さらに、前記電子回路と前記動作用又はバックアップ用バッテリパックとを囲むケースの外側に前記無線アンテナ部を配置し、前記無線アンテナ部と前記電子回路との間に前記ケースと前記動作用又はバックアップ用バッテリパックとを挟み、かつ、前記無線アンテナ部のサイズより前記動作用又はバックアップ用バッテリパックのサイズを大きく形成する。
Furthermore, the size of the battery pack for operation or backup is formed larger than that of the radio antenna unit according to the size, transmission range, and strength of the radio antenna unit.
Further, the wireless antenna unit is arranged outside a case surrounding the electronic circuit and the operation or backup battery pack, and the case and the operation or backup are interposed between the wireless antenna unit and the electronic circuit. The size of the battery pack for operation or backup is formed larger than the size of the wireless antenna unit with the battery pack interposed therebetween.
さらに、前記非接触通信装置が、識別すべき対象について予め固有の識別データを設定されるRFIDタグである。
さらに、前記非接触通信装置が、識別すべき対象について予め固有の識別データを設定されるRFIDタグの読み書きを行うRFIDリーダ/ライタである。
さらに、前記非接触通信装置が、識別すべき対象について予め固有の識別データを設定され、相互に近接間無線通信を行う装置である。
さらに、前記RFIDタグは非接触ICカードを含む。
さらに、前記動作用又はバックアップ用バッテリパックに代わり、金属製の円盤を有するハードディスクユニットを前記無線アンテナ部の面と対向し、前記電子回路と前記無線アンテナの間に挟み配置する。
Furthermore, the non-contact communication device is an RFID tag in which unique identification data is set in advance for an object to be identified.
Further, the non-contact communication device is an RFID reader / writer that reads and writes an RFID tag in which unique identification data is set in advance for an object to be identified.
Furthermore, the non-contact communication device is a device in which unique identification data is set in advance for an object to be identified, and performs close proximity wireless communication.
Further, the RFID tag includes a non-contact IC card.
Further, instead of the battery pack for operation or backup, a hard disk unit having a metal disk is opposed to the surface of the wireless antenna unit, and is sandwiched between the electronic circuit and the wireless antenna.
さらに、前記非接触通信装置が2つの筐体を折り畳む折り畳み携帯電話機である場合、前記筐体の一方の外側に前記無線アンテナ部が設けられ、前記筐体の一方の内側に液晶表示装置が設けられ、前記筐体の他方に前記電子回路が設けられ、前記折り畳み携帯電話機が折り畳まれた際に、前記無線アンテナ部と前記電子回路との間に挟まれて配置された前記液晶表示装置の液晶部分に形成された電極、液晶特性を有する液体を含む構造物への電磁波の離散、吸収により、前記動作用又はバックアップ用バッテリパックに代わり、前記無線アンテナ部のアンテナコイルで送受信される電磁波を遮断する。Further, when the non-contact communication device is a folding mobile phone that folds two housings, the wireless antenna unit is provided outside one of the housings, and a liquid crystal display device is provided inside one of the housings. The liquid crystal of the liquid crystal display device is disposed between the wireless antenna unit and the electronic circuit when the electronic circuit is provided on the other side of the casing and the folded mobile phone is folded. Electromagnetic waves transmitted and received by the antenna coil of the wireless antenna unit instead of the battery pack for operation or backup are cut off by the discrete and absorption of electromagnetic waves to the electrode formed in the part and the structure containing liquid having liquid crystal characteristics. To do.
さらに、本発明は、非接触通信装置の電子回路保護方法において、前記非接触通信装置の動作用又はバックアップ用バッテリパックの外周を囲むケースを導電性金属製に形成する工程と、外部送受信を行うアンテナ用コイル及び前記アンテナ用コイルを経て無線の通信を行うRFID回路を有する無線アンテナ部の前記アンテナ用コイルの面と対向し前記無線アンテナ部の前記RFID回路に接続され前記非接触通信装置の動作及び前記RFID回路の動作を行う前記無線アンテナ部以外の電子回路と前記無線アンテナ部との間に前記動作用又はバックアップ用バッテリパックを挟み配置し、前記電子回路に対して前記無線アンテナ部のアンテナ用コイルで送受信される電磁波を遮断する工程とを備えることを特徴とする非接触通信装置の電子回路保護方法を提供する。Furthermore, the present invention relates to a method for protecting an electronic circuit of a non-contact communication device, a step of forming a case surrounding the outer periphery of the battery pack for operation of the non-contact communication device or a backup battery, and external transmission / reception. Operation of the non-contact communication apparatus connected to the RFID circuit of the wireless antenna unit opposite to the surface of the antenna coil of a wireless antenna unit having an antenna coil and an RFID circuit that performs wireless communication via the antenna coil And the operation or backup battery pack is disposed between the wireless antenna unit and an electronic circuit other than the wireless antenna unit that operates the RFID circuit, and the antenna of the wireless antenna unit is disposed with respect to the electronic circuit. And a step of blocking electromagnetic waves transmitted and received by the coil for use in a non-contact communication device. To provide a circuit protection method.
以上説明したように、本発明によれば、外部から非接触通信装置への動作電力の受信時、非接触通信装置から外部への識別データの送信時に無線アンテナ部で生じる電磁波が、動作用又はバックアップ用バッテリパックの金属のケース、内部の非電磁誘導性材料により、遮断され、電子回路の配線、グランドパターンに生じる電磁誘導現象の発生によるノイズが防止される。
すなわち、無線アンテナで送受信する電磁波に対して、動作用又はバックアップ用バッテリパックにより電磁波が遮断、収束され、電子回路では電磁誘導現象の影響を受けることがなくなるため、従来のシールド材を省略でき、非接触通信装置の部品数削減、装置重量の軽減に寄与することが可能になる。
As described above, according to the present invention, when operating power is received from the outside to the non-contact communication device, electromagnetic waves generated in the wireless antenna unit when the identification data is transmitted from the non-contact communication device to the outside are used for operation or The metal case of the backup battery pack and the non-electromagnetic inductive material inside the battery pack are cut off, and noise due to the electromagnetic induction phenomenon occurring in the wiring of the electronic circuit and the ground pattern is prevented.
That is, for electromagnetic waves transmitted and received by the wireless antenna, the electromagnetic waves are blocked and converged by the operation or backup battery pack, and the electronic circuit is not affected by the electromagnetic induction phenomenon, so the conventional shielding material can be omitted. It becomes possible to contribute to reduction of the number of parts of the non-contact communication device and reduction of the weight of the device.
さらに、電子回路のケースのグランドパターンと動作用又はバックアップ用バッテリパックのケースとが結線されることにより、電子回路のグランドが非常に安定し、電子回路のケースのグランドパターンに電磁波の影響が多少あってもグランドの安定を確保することができる。
さらに、非接触通信装置を有する携帯電話機に対しては、液晶表示装置が無線アンテナ部と電子回路の間になるように無線アンテナ部を配置したので、液晶表示装置が一種のシールドの役割を果たすため、専用のシールドを具備しなくても電子回路への電磁波の影響を避けることができる。
さらに、前記動作用又はバックアップ用バッテリパックに代わり、金属製の円盤を有するハードディスクユニットを前記無線アンテナ部の面と対向し、前記電子回路と前記無線アンテナの間に挟み配置することにより同様の作用効果を得ることが可能になる。
Furthermore, the ground pattern of the electronic circuit case and the case of the battery pack for operation or backup are connected, so that the ground of the electronic circuit is very stable, and the influence of electromagnetic waves on the ground pattern of the electronic circuit case is somewhat Even if it exists, the stability of the ground can be ensured.
Furthermore, for a mobile phone having a non-contact communication device, the liquid crystal display device serves as a kind of shield because the liquid crystal display device is arranged so that the liquid crystal display device is between the wireless antenna portion and the electronic circuit. Therefore, it is possible to avoid the influence of electromagnetic waves on the electronic circuit without providing a dedicated shield.
Further, in place of the operation or backup battery pack, a hard disk unit having a metal disk is opposed to the surface of the wireless antenna unit, and the same action is provided by being sandwiched between the electronic circuit and the wireless antenna. An effect can be obtained.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は本発明に係る非接触通信装置の概略構造を示す断面図である。本図に示すように、図10と比較して、非接触通信装置100の外部を囲むケースの内部には、無線アンテナ部101の面と動作用又はバックアップ用バッテリパック103の面とが対向して、無線アンテナ部101と電子回路基板102の間に動作用又はバックアップ用バッテリパック103が挟まれて配置される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a sectional view showing a schematic structure of a non-contact communication apparatus according to the present invention. As shown in this figure, compared to FIG. 10, the surface of the
図10に示すシールド材204が省略され、シールド材204に代わり、動作用又はバックアップ用バッテリパック103はバッテリの機能を持つと同時に、無線アンテナ部101で送受信する電磁波400を遮蔽し、収束し電子回路基板102を保護する。
図2は図1における無線アンテナ部101の概略構造を示す図である。本図に示すように、無線アンテナ部101にはアンテナ用コイル105と、アンテナ用コイル105に接続されるRFID回路106が形成されている。
The shielding
FIG. 2 is a diagram showing a schematic structure of the
アンテナ用コイル105は、一般には何重ものループ状の配線となっている。
RFID回路106は、アンテナ用コイル105を経て、無線による通信を行うための回路である。
RFID回路106を用いた通信ではユニークなID情報、予め決められた動作に従う情報が送受信され、プログラムにより様々な処理が可能である。
The
The
In communication using the
RFID回路106の動作電力については、アンテナ用コイル105に向け送信された無線による電磁誘導現象により起電力を得て、その電力を利用してRFID回路106が動作され、図1に示した外部の動作用又はバックアップ用バッテリパック103より動作電力がRFID回路106に供給される。
さらに、RFID回路106は図1に示した電子回路基板102上に実装された回路、マイコン等と相互に強調動作する。
As for the operating power of the
Further, the
図3は図1における電子回路基板102の概略構造を示す断面図である。本図に示すように、電子回路基板102の上には、電子デバイス108、109等が設けられ、電子デバイス108、109等は配線111、112を介してそれぞれバス110に接続され、さらに、バス110は無線アンテナ部101のRFID回路106に接続される。
電子回路基板102の上には、電子デバイス108、109等が実装され、電子デバイス108、109は識別データを保持し、受信信号の復調処理、送信データの変調処理等を行う回路、マイコン等で形成される。
FIG. 3 is a sectional view showing a schematic structure of the
なお、電子回路基板102を囲む外周部のケースには斜線部で示すグランドパターンがループ状に配線されるのが一般的で、電子デバイス108、109同士を接続する配線にも半ループ状のパターンが多く存在する。
図4は図1における動作用又はバックアップ用バッテリパック103の概略構造を示す断面図である。本図に示すように、動作用又はバックアップ用バッテリパック103を囲む外周部には斜線部で示す導電性金属によるケースが設けられる。
Note that a ground pattern indicated by a hatched portion is generally wired in a loop shape in the outer peripheral case surrounding the
4 is a cross-sectional view showing a schematic structure of the operation or
動作用又はバックアップ用バッテリパック103のケースがプラスチック製である場合にはケースの内部に非電磁誘導性の蓄電材107が封入される。
なお、動作用又はバックアップ用バッテリパック103のケースが導電性金属製である場合にもケースの内部に非電磁誘導性の蓄電材107を封入するようにしてもよい。
When the case of the
Even when the case of the
基本的には、動作用又はバックアップ用バッテリパック103は金属のケースで覆われた特注バッテリとしたが、通常の市販されている乾電池のようなものでもよい。
したがって、外部から非接触通信装置100受信時、非接触通信装置100から外部への識別データの送信時に無線アンテナ部101のアンテナ用コイル105で送受信する電磁波400が、動作用又はバックアップ用バッテリパック103の導電性金属製のケース、又は、ケース内部の非電磁誘導性材料により、遮断され、電子回路基板102のバス110、配線111、112から構成される配線、グランドパターンに電磁誘導現象の発生が防止され、ノイズによる誤動作が起きなくなる。
Basically, the
Therefore, the
すなわち、無線アンテナ部101のアンテナ用コイル105で送受信する電磁波400に対して、動作用又はバックアップ用バッテリパック103により電磁波400が遮断され、電子回路基板102では電磁誘導現象の影響を受けることがなくなるため、図10のシールド材104を省略でき、非接触通信装置100の部品数の低減、重量の低減に寄与できる。
That is, the
さらに、図1において、電子回路基板102のケースのグランドパターンと動作用又はバックアップ用バッテリパック103のケースとが結線される。これにより、電子回路基板102のグランドが非常に安定し、電子回路基板102のケースのグランドパターンに電磁波400の影響が多少あってもグランドの安定を確保することができる。
Further, in FIG. 1, the ground pattern of the case of the
図5は図1における第1の変形例に係る概略構造を示す断面図である。本図に示すように、非接触通信装置100では、電子回路基板102と動作用又はバックアップ用バッテリパック103を囲むケースの外側に無線アンテナ部101が配置され、無線アンテナ部101と電子回路102との間にケースと動作用又はバックアップ用バッテリパック103とを挟む。
このような形態でも、前述と同様に、図10のシールド材204を省略することが可能になる。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a schematic structure according to a first modification in FIG. As shown in the figure, in the
Even in such a form, the
好ましくは、電子回路基板102と動作用又はバックアップ用バッテリパック103を囲むケースを導電性材料で形成し、又は、ケースの内側に導電性材料によるメッキを施すようにしてもよい。この場合、上記ケースに開口部がある場合、開口部を塞ぐように動作用又はバックアップ用バッテリパック103を配置することにより電磁波400の遮蔽が完全になる。すなわち、上記ケースには無線アンテナ部101をケースの外側に出すための開口部、表示デバイス(表示しない)等の開口部の存在のため完全にケースを密閉することができず、ケースの内部を電磁波400から遮蔽することが困難でも、動作用又はバックアップ用バッテリパック103により重要部分だけは保護可能になる。
Preferably, the case surrounding the
このような工夫により、無線アンテナ部101のアンテナ用コイル105からの電磁波400に対して、電子回路基板102の保護を図ることができ、前述と同様に、図10のシールド材204を省略することが可能になり、非接触通信装置100の部品数の低減、重量の低減に寄与できる。
By such a device, the
図6は図1における第2の変形例に係る概略構造を示す断面図である。本図に示すように、図1と比較して、無線アンテナ部101のサイズより動作用又はバックアップ用バッテリパック103のサイズが大きく形成される。これにより、動作用又はバックアップ用バッテリパック103の外周の通り抜けに対して電子回路基板102への電磁波400の遮蔽がより大きくなる。
なお、動作用又はバックアップ用バッテリパック103のグランド電位の部分により、動作用又はバックアップ用バッテリパック103の外周を通り抜けようとする電磁波400も一部は動作用又はバックアップ用バッテリパック103へと収束するため、電磁波400の強度、放射範囲等に応じて各サイズを決めるようにしてもよい。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a schematic structure according to a second modification in FIG. As shown in the figure, the size of the
Note that, due to the ground potential portion of the operation or
図7は図1における第3の変形例に係る概略構造を示す断面図である。本図に示すように、図5と比較して、無線アンテナ部101のサイズより動作用又はバックアップ用バッテリパック103のサイズが大きく形成される。これにより、動作用又はバックアップ用バッテリパック103の外周の通り抜けに対して電子回路基板102への電磁波400の遮蔽がより大きくなる。
なお、動作用又はバックアップ用バッテリパック103のグランド電位の部分により、動作用又はバックアップ用バッテリパック103の外周を通り抜けようとする電磁波400も一部は動作用又はバックアップ用バッテリパック103へと収束するため、電磁波400の強度、放射範囲等に応じて各サイズを決めるようにしてもよい。
FIG. 7 is a sectional view showing a schematic structure according to a third modification in FIG. As shown in this figure, the size of the
Note that, due to the ground potential portion of the operation or
さらに、非接触通信装置であるRFIDタグ100同士が近接間無線通信を行う場合があるが、このような非接触通信装置にも本発明の適用が可能である。 Furthermore, the RFID tags 100 that are non-contact communication devices may perform near-field wireless communication, but the present invention can also be applied to such non-contact communication devices.
図8は図1における第4の変形例に係る概略構造を示す断面図である。本図8(a)は本発明の前提となる非接触通信装置200であり、図10(b)と比較して、非接触通信装置200に、ハードディスクユニット205が設けられる場合がある。ハードディスユニット205は記憶部であり、高速回転する円盤を有し、この円盤の素材にアルミニュウム合金の金属が使用されている。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a schematic structure according to a fourth modification in FIG. FIG. 8A shows a
本図8(b)に示すように、本発明の非接触通信装置100では、ハードディスクユニット115が記憶部として機能を持ち、同時に、本図8(a)のシールド材204に代わり用いられる。
すなわち、無線アンテナ部101のアンテナ用コイル115で送受信する電磁波400に対して、ハートディスクユニット205で電磁波400が遮断され、電子回路基板102では電磁誘導現象の影響を受けることがなくなるため、本図8(a)のシールド材104を省略でき、非接触通信装置100の部品数の低減、重量の低減に寄与できる。
As shown in FIG. 8B, in the
In other words, the
図9は本発明に係る他の実施例で、非接触通信装置を有する折り畳み携帯電話機の電子回路保護構造を示す断面図である。
本図に示す折り畳み携帯電話機301は非接触通信装置を有し、折り畳み携帯電話機301には、筐体310と筐体320が設けられ、筐体310と筐体320は図示しないヒンジ構造により点線で示すように開閉する。
FIG. 9 is a sectional view showing an electronic circuit protection structure of a folding cellular phone having a non-contact communication device according to another embodiment of the present invention.
The folding cellular phone 301 shown in this figure has a non-contact communication device. The folding cellular phone 301 is provided with a
ここに、筐体310、筐体320は一般的に金属製で導体である場合が多いが、軽量化のためカーボンのような非導体を用いており、後述する入力手段321を設けるための開口部を有し、電磁波400に対しては比較的無防備である。
筐体310の内側には液晶表示装置311が設けられ、筐体320の内側には入力手段321が設けられる。
Here, the
A liquid
ここに、液晶表示装置311は一般的なガラス基板、プラスチック基板上に電極を形成し、基板内に液晶特性を有する液体が封入され、強度を保つため一般的には金属製の構造物で固定されている。
筐体310の外側には非接触通信装置の無線アンテナ部312が設けられ、筐体320の外側には電子回路基板331が設けられる。
Here, the liquid
A
ここに、電子回路基板331は、入力手段321、液晶表示装置311を含む折り畳み携帯電話機301の制御をつかさどる。
なお、電子回路基板331には非接触通信装置の電子回路基板が含まれる。
非接触通信装置の無線アンテナ部312は、図2に示す無線アンテナ部101と同一の構造を有する。
Here, the
The
The
折り畳み携帯電話機が閉じた場合、非接触通信装置の無線アンテナ部312と保護すべき電子回路基板331の間に液晶表示装置311が配置される。
折り畳み携帯電話機が閉じた状態で、非接触通信装置が非接触通信を行う時、筐体310に内蔵される無線アンテナ部312は外部と電磁波400を送受信する。
この場合、無線アンテナ部312を通過した電磁波400は、液晶表示装置311の液晶部分に形成された電極、液晶特性を有する液体、金属構造物へ離散、吸収される。
When the folded cellular phone is closed, the liquid
When the non-contact communication device performs non-contact communication with the folded mobile phone closed, the
In this case, the
これにより、筐体320に内蔵される電子回路基板331へは電磁波400の影響を及ぼさないことが可能になる。
したがって、本発明によれば、液晶表示装置311が無線アンテナ部312と電子回路基板331の間になるように無線アンテナ部312を配置したので、非接触通信装置を有する携帯電話機301に対しては、液晶表示装置311が一種のシールドの役割を果たすため、専用のシールドを具備しなくても電子回路基板331への電磁波400の影響を避けることができる。
Thereby, the
Therefore, according to the present invention, the
また、携帯電話機301に非接触通信装置を設けることにより、筐体310、筐体320、入力手段321にシールドのための金属製(導体)の材料を用いることが不要となるので、軽量化を維持することが可能になる。
なお、折り畳み携帯電話機301を折り畳み閉じた状態で非接触通信を行うと、液晶表示装置311の電極、液晶材料に吸収された電磁波400の影響で液晶表示装置311が動作中の場合には表示の乱れの影響を受けることがあり得るが、折り畳み携帯電話機301が閉じた状態では液晶表示装置311は非動作になっているので、このような影響を受けることはない。
In addition, by providing a non-contact communication device in the mobile phone 301, it is not necessary to use a metal (conductor) material for shielding for the
Note that when non-contact communication is performed in a state in which the folded mobile phone 301 is folded and closed, the display of the liquid
非接触通信装置を有する折り畳み携帯電話機について説明したが、これに限らず、折り畳みPHS(簡易携帯電話機)、折り畳みPDA(携帯情報端末)に対しても利用可能である。 Although the folding cellular phone having the non-contact communication device has been described, the present invention is not limited to this, and the cellular phone can also be used for a folding PHS (simple cellular phone) and a folding PDA (portable information terminal).
100…非接触通信装置
101…無線アンテナ部
102…電子回路基板
103、203…動作用又はバックアップ用バッテリパック
105…アンテナ用コイル
106…RFID回路
107…蓄電材
108、109…電子デバイス
110…バス
111、112…配線
115…ハードディスクユニット
301…折り畳み携帯電話機
310、320…筐体
311…液晶表示装置
312…無線アンテナ部
321…入力手段
331…電子回路基板
400…電磁波
DESCRIPTION OF
Claims (15)
外部と送受信を行うアンテナ用コイル及び前記アンテナ用コイルを経て無線の通信を行うRFID回路を有する無線アンテナ部と、
前記無線アンテナ部のアンテナ用コイルの面に対向して配置され、前記無線アンテナ部の前記RFID回路に接続され、各電子デバイスが配線を介し前記非接触通信装置の動作及び前記RFID回路の動作を行う前記無線アンテナ部以外の電子回路と、
外周を囲むケースが導電性金属により形成される前記非接触通信装置の動作用又はバックアップ用バッテリパックとを備え、
前記動作用又はバックアップ用バッテリパックは、前記電子回路に対して前記無線アンテナ部のアンテナ用コイルで送受信される電磁波を遮断するように、前記無線アンテナ部のアンテナ用コイルと前記電子回路との間に挟まれて配置されることを特徴とする非接触通信装置の電子回路保護構造。 In the electronic circuit protection structure of the non-contact communication device,
A wireless antenna unit having an antenna coil for transmitting and receiving with the outside and an RFID circuit for performing wireless communication via the antenna coil;
The radio antenna unit is disposed to face the antenna coil surface and is connected to the RFID circuit of the radio antenna unit, and each electronic device performs the operation of the non-contact communication device and the operation of the RFID circuit via wiring. An electronic circuit other than the wireless antenna unit to perform ;
A battery pack for operation or backup of the non-contact communication device in which a case surrounding the outer periphery is formed of a conductive metal;
The battery pack for operation or backup is provided between the antenna coil of the wireless antenna unit and the electronic circuit so as to block electromagnetic waves transmitted and received by the antenna coil of the wireless antenna unit to the electronic circuit. An electronic circuit protection structure for a non-contact communication device, wherein the electronic circuit protection structure is sandwiched between two .
前記非接触通信装置の動作用又はバックアップ用バッテリパックの外周を囲むケースを導電性金属製に形成する工程と、
外部送受信を行うアンテナ用コイル及び前記アンテナ用コイルを経て無線の通信を行うRFID回路を有する無線アンテナ部の前記アンテナ用コイルの面と対向し前記無線アンテナ部の前記RFID回路に接続され前記非接触通信装置の動作及び前記RFID回路の動作を行う前記無線アンテナ部以外の電子回路と前記無線アンテナ部との間に前記動作用又はバックアップ用バッテリパックを挟み配置し、前記電子回路に対して前記無線アンテナ部のアンテナ用コイルで送受信される電磁波を遮断する工程とを備えることを特徴とする非接触通信装置の電子回路保護方法。 In the electronic circuit protection method of the non-contact communication device,
Forming a case surrounding the outer periphery of the battery pack for operation or backup of the non-contact communication device, made of conductive metal;
An antenna coil that performs external transmission / reception and an RFID circuit that performs wireless communication via the antenna coil is opposed to a surface of the antenna coil facing the surface of the antenna coil, and is connected to the RFID circuit of the wireless antenna unit and is contactless The operation or backup battery pack is placed between the wireless antenna unit and the electronic circuit other than the wireless antenna unit that performs the operation of the communication device and the RFID circuit, and the wireless circuit unit is wirelessly connected to the electronic circuit. A method for protecting an electronic circuit of a non-contact communication device, comprising: a step of blocking electromagnetic waves transmitted and received by an antenna coil of an antenna unit .
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