JP5598641B1 - 情報端末装置 - Google Patents

Abstract

情報端末装置（１０）は、第１主面、第２主面（Ｓ２）及びこれらの主面を連接する側面を有した平板状の導電性筐体（２０ａ）と、第１主面に設けられたディスプレイとを有している。導電性筐体（２０ａ）には、第１主面から第２主面（Ｓ２）に達するスリット（２０ｃ）が形成されている。スリット（２０ｃ）の近傍には、ＨＦ帯ＲＦＩＤシステム用ＩＣ素子に接続された給電コイルが配置されている。給電コイルはスリット（２０ｃ）を介して導電性筐体（２０ａ）と磁界結合している。もって、導電性筐体（２０ａ）が、ＨＦ帯ＲＦＩＤシステムの放射素子として利用される。

Description

本発明は、情報端末装置に関し、更に詳しくは、外部機器と近距離通信を行う情報端末装置に関する。

近年、ＮＦＣ（Near Field Communication）やＦｅｌｉＣａ（登録商標）をはじめとするＨＦ（High Frequency）帯ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムを搭載した情報端末装置が増えている。ノート型ＰＣ（Personal Computer）もその例外ではない。

ＨＦ帯ＲＦＩＤシステムを搭載したノート型ＰＣとしては、たとえば特許文献１に開示された構成のノート型ＰＣが知られている。このノート型ＰＣには、その筺体にＨＦ帯ＲＦＩＤシステム用のＩＣ(Integrated Circuit)素子が配置されている。また、このノート型ＰＣには、タッチパッドの裏面部分にＨＦ帯ＲＦＩＤシステム用のコイルアンテナが設けられている。したがって、ユーザが、タッチパッドにカード型のＲＦＩＤタグをかざすことにより、ノート型ＰＣ側のリーダライタとカード側のＲＦＩＤタグとの非接触通信が可能になる。

特開２０１１−４０７６号公報

近年、ノート型ＰＣにも薄型化が要求されている。これに伴って、キーボード側の筺体、ディスプレイ側の筺体ともに、その強度向上のため、金属化が進められている。しかしながら、特許文献１に係るノート型ＰＣの筐体が金属などの導電性素材からなる場合には、以下の問題点があった。すなわち、ノート型のＰＣが折りたたまれると、タッチパッド部分に設けられたコイルアンテナが導電性を有する筺体で覆われてしまう。ノート型のＰＣがこの状態になると、導電性を有する筐体によって電波が遮蔽され、ＨＦ帯ＲＦＩＤシステムを十分に利用することができなくなる。

本発明は上述した実情に鑑みてなされたものであり、導電性を有する筺体をもつ情報端末装置による通信を良好に行うことを目的とする。

上記目的を達成するため本発明の第１の観点に係る情報端末装置は、第１ディスプレイと、前記第１ディスプレイが露出する第１主面と、当該第１主面とは反対側の第２主面とを有し、前記第１ディスプレイが露出する第１主面側から前記第２主面にわたって開口部が形成された第１導電性筐体と、前記開口部に向いたコイル開口を有する給電コイルと、を有する。

前記開口部は、スリットであってもよい。

前記給電コイルのコイル開口は、前記開口部と重なっていてもよい。

第１主面が、前記第１導電性筐体の第１主面と対向可能に、前記第１導電性筐体に回動可能に接続された第２導電性筐体を備えていてもよい。

前記第１ディスプレイとは異なる第２ディスプレイを備え、前記第１導電性筐体の第２主面には、前記第２ディスプレイが露出する開口が形成されており、前記開口部は、前記第１導電性筐体の第１主面から、前記第２ディスプレイが露出する開口にわたって形成されていてもよい。

前記開口部は、前記第１導電性筐体の第１主面から、前記第１導電性筐体の前記第２主面側に設けられた非金属部材が露出する開口にわたって形成されていてもよい。

前記給電コイルは、前記第１導電性筐体の第１主面側に配置されていてもよい。

前記給電コイルのうち、前記第１導電性筐体の第２主面側は、磁性部材によって覆われていてもよい。

前記開口部は、スリットと、カメラユニットが露出する開口と、からなり、前記給電コイルは、前記コイル開口が、前記カメラユニットが露出する開口と重なるように配置されていてもよい。

前記第１導電性筐体の第１主面には、前記第１ディスプレイが露出する開口が形成されており、前記開口部は、前記第１ディスプレイが露出する開口から、前記第１導電性筐体の第２主面にわたって形成されていてもよい。

前記給電コイルは、前記第１導電性筐体の第２主面側に配置されていてもよい。

前記給電コイルのうち、前記第１導電性筐体の第１主面側は、磁性部材によって覆われていてもよい。

前記開口部は、スリットと、カメラユニットが露出する開口と、からなり、前記給電コイルは、前記コイル開口が、前記カメラユニットが露出する開口と重なるように配置されていてもよい。

前記給電コイルに電流を供給する給電回路を備え、前記給電回路は、前記給電コイルに接続された可変容量コンデンサを含んでおり、前記可変容量コンデンサは、前記第１導電性筐体と前記第２導電性筐体との開閉を検知する開閉検知回路に接続されていてもよい。

前記開閉検知回路は、前記開閉の検知状態に応じて、前記可変容量コンデンサの容量を変化させる機能をさらに備えていてもよい。

また、本発明の第２の観点に係る情報端末装置は、第１ディスプレイと、前記第１ディスプレイが露出する第１主面と、当該第１主面とは反対側の第２主面とを有し、少なくとも第２主面に開口部が形成された第１導電性筐体と、チップ型コイルからなる給電コイルと、を備え、前記第２主面は、前記第１導電性筐体の外方に向かう側と、前記第１導電性筐体の内方に向かう側と、を有しており、前記給電コイルは、前記第２主面の、前記第１導電性筐体の内方に向かう側のうち、前記開口部から予め定められた距離離れた位置に設けられている。

本発明によれば、情報端末装置の筺体を導電性素材で構成しても、様々な状態で通信をすることが可能になる。

第１実施形態に係る情報端末装置を示す斜視図である。 第１実施形態に係る情報端末装置であって、閉じられた状態の情報端末装置を示す斜視図である。 第１実施形態に係る情報端末装置であって、通信可能エリアとなる領域部分を拡大した拡大図である。 第１金属筐体の上端部を拡大して示す図である。 第１金属筐体の断面を示す図である。 給電コイルと開口との位置関係を示す図である。 アンテナ装置の等価回路を示す図である。 第２実施形態に係る情報端末装置を示す斜視図である。 第３実施形態に係る情報端末装置を示す斜視図である。 情報端末装置に設けられた非金属部を示す図である。 第４実施形態に係る情報端末装置を示す斜視図である。 第４実施形態に係る情報端末装置を示す斜視図である。 第１金属筐体の上端部を拡大して示す図である。 第１金属筐体の断面を示す図である。 給電コイルと開口との位置関係を示す図である。 情報端末装置の制御系を示すブロック図である。 開口の周りに発生する誘導電流を説明するための図である。 情報端末装置と通信対象との通信の様子を示す図である。 変形例に係る情報端末装置の斜視図である。 第１金属筐体とチップコイルを示す図である。 第１金属筐体の断面を示す図である。 変形例に係る給電コイルと開口との位置関係を示す図である。

＜第１実施形態＞
以下、第１実施形態に係る情報端末装置１０について説明する。図１は、開かれた状態の情報端末装置１０を示す斜視図である。図２Ａは、閉じられた状態の情報端末装置１０を示す斜視図である。図２Ｂは、通信可能エリアとなる領域ＡＲ部分を拡大した拡大図である。本実施形態の情報端末装置１０は、ノート型（ラップトップ型）のＰＣであり、ＨＦ帯ＲＦＩＤシステムとしてＮＦＣシステムを搭載したものである。

図１及び図２に示されるように、情報端末装置１０は、フラットパネル型の表示装置を備えるディスプレイ部２０と、キーボード３３やタッチパッド３４等の入力装置を備えた本体部３０とを有している。ディスプレイ部２０は、マグネシウム合金やアルミニウム合金等からなる第１金属筺体（第１導電性筐体）２０ａを有している。また、本体部３０は、マグネシウム合金やアルミニウム合金等からなる第２金属筺体（第２導電性筐体）３０ａを有している。なお、ディスプレイ部２０及び本体部３０は、第１金属筐体２０ａ、及び第２金属筐体３０ａの代わりに、カーボンファイバーを素材とする筐体を備えていてもよい。

第１金属筺体２０ａは、第１主面Ｓ１、その反対側の第２主面Ｓ２、ならびに、第１主面Ｓ１と第２主面Ｓ２とを連接する側面を有する。この第１金属筐体２０ａは、平面形状が矩形の平板状の金属筺体である。その第１主面Ｓ１には、液晶表示素子や有機ＥＬ（electroluminescence）素子等の第１ディスプレイ２１が設けられている。第２主面Ｓ２には、液晶表示素子や有機ＥＬ素子等の第２ディスプレイ２２が設けられている。第１ディスプレイ２１は非タッチパネル式のディスプレイであり、第２ディスプレイ２２はタッチパネル式のディスプレイである。

第２金属筺体３０ａも、第１主面ＳＳ１、その反対側の第２主面ＳＳ２、ならびに、第１主面ＳＳ１と第２主面ＳＳ２とを連接する側面を有している。第２金属筐体３０ａは、その平面形状が矩形の平板状の金属筺体である。第２金属筺体３０ａの第１主面ＳＳ１には、キーボード３３やタッチパッド３４が設けられている。第２金属筐体３０ａの側面には、図示しないが、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）端子や映像入出力端子等が設けられている。

第１金属筺体２０ａと第２金属筺体３０ａとは、ヒンジ３０ｃを介して連結されている。これにより、第１金属筺体２０ａと第２金属筺体３０ａとが開閉自在になっている。

図３は、第１金属筐体２０ａの上端部を拡大して示す図である。図３に示されるように、第１金属筺体２０ａの第１主面Ｓ１の上部中央には、第１金属筺体２０ａを切り欠くことにより形成された円形の開口（開口部）２０ｂが位置している。また、第１金属筐体２０ａには、開口２０ｂから、第２主面Ｓ２にわたるスリット（開口部）２０ｃが形成されている。このスリット２０ｃは、第１金属筺体２０ａを、開口２０ｂから、第２ディスプレイ２２が露出する開口２０ｄまで切り欠くことにより形成されたものである。すなわち、スリット２０ｃは、第１主面Ｓ１及び第２主面Ｓ２にわたって形成されており、スリット２０ｃの一端は開口２０ｂに接続され、他端は第２ディスプレイ２２が露出する開口２０ｄに接続されている。スリット２０ｃには、樹脂等の絶縁材が埋められている。

図４は、図３のＡ−Ａ線で示される断面を示す図である。図４に示されるように、第１金属筐体２０ａ内部上方には、コイルユニット５０とカメラモジュール（カメラユニット）６０とが収容されている。

コイルユニット５０は、フレキシブルプリント基板５０ｂと、フレキシブルプリント基板５０ｂのＹ側方向に沿って配置された磁性シート（磁性部材）５０ａと、を有する。

フレキシブルプリント基板５０ｂは、中央に丸孔が形成された円形の部材である。丸孔の内径は、第１金属筐体２０ａに形成された開口２０ｂの内径よりもやや大きい。このフレキシブルプリント基板５０ｂのＹ側方向とは反対方向側の面には、導体パターンからなるスパイラル状の給電コイル５０ｃが形成されている。また、当該面には、給電コイル５０ｃを被覆する樹脂等による保護層５０ｄも形成されている。

磁性シート５０ａは、例えばフェライト焼結体からなるシートである。磁性シート５０ａは、フレキシブルプリント基板５０ｂと同じ形状に成形されている。そして、フレキシブルプリント基板５０ｂのＹ軸方向側の面に貼り付けられている。

上述のように構成されたコイルユニット５０では、図５に示されるように、給電コイル５０ｃは、スパイラル状に成形されている。この給電コイル５０ｃは、第１金属筐体２０ａの第１主面Ｓ１側の面に貼り付けられている。その際、給電コイル５０ｃの開口（コイル開口）の中心が、第１金属筐体２０ａに形成された開口２０ｂの中心と一致するように位置決めされている。この状態のときには、図５に示されるように、給電コイル５０ｃの大部分は、第１金属筐体２０ａの第１主面Ｓ１に覆われる。

カメラモジュール６０は、図４に示されるように、光学系が収容された円筒形のレンズユニット６０ａと、撮像素子などが実装された基板６０ｂとを有している。カメラモジュール６０は、レンズユニット６０ａのＹ軸方向とは反対側の端部が、第１金属筐体２０ａの開口２０ｂに挿入された状態で支持されている。

コイルユニット５０の給電コイル５０ｃに電流が供給されると、給電コイル５０ｃは、開口２０ｂ及びスリット２０ｃを介して第１金属筺体２０ａと磁界結合する。これにより、第１金属筺体２０ａがＮＦＣシステムの放射素子として機能する。

すなわち、給電回路から給電コイル５０ｃに信号電流が供給されると、この信号電流によって生じる誘導磁界により、第１金属筺体２０ａの開口２０ｂ及びスリット２０ｃの周囲に誘導電流が流れる。つまり、図５に示されるように、給電コイル５０ｃに矢印ａ１に示されるように電流が流れると、第１金属筺体２０ａの第１主面Ｓ１、側面及び第２主面Ｓ２に、矢印ａ２に示されるように流れる誘導電流が導かれる。これらの各面に導かれた誘導電流により、第１金属筺体２０ａの開口２０ｂ及びスリット２０ｃの周囲が磁界放射型の放射素子として機能するようになる。これにより、図１、図２Ａ、及び図２Ｂに点線で示される領域ＡＲが通信可能エリアとなる。この領域ＡＲに、たとえばカード型のタグがかざされると、情報端末装置１０に設けられたリーダライタとタグとの非接触通信が行われる。

以上、本実施形態によれば、給電コイル５０ｃの誘導電流が、第１金属筺体２０ａの第１主面Ｓ１、側面及び第２主面Ｓ２に導かれるため、ディスプレイ部２０が開いた状態であっても、閉じた状態であっても、ＮＦＣシステムの通信が可能である。さらに、ディスプレイ部２０の第１主面Ｓ１側からでも、第２主面Ｓ２側からでも、側面側からでも、ＮＦＣシステムの通信が可能となる。

なお、給電コイル５０ｃは、第１金属筺体２０ａの内側の第１主面Ｓ１側に設けられており、かつ、その背面には磁性シート５０ａが設けられている。つまり、給電コイル５０ｃの誘導磁界が直接的には第２主面Ｓ２側に届かないように構成されている。

このＮＦＣシステム用のアンテナ装置は、図６に示すような等価回路を有する。給電コイル５０ｃは、ＮＦＣシステム用の給電回路１０１に接続されている。給電コイル５０ｃの一端及び他端は、各種素子を介して、ＮＦＣシステム用のＲＦＩＣ（Radio Frequency Integrated Circuit）チップ（ＮＦＣ−ＩＣ）１０２の２つの端子にそれぞれ接続されている。給電コイル５０ｃには、可変容量コンデンサＣｖが並列接続されている。給電コイル５０ｃと可変容量コンデンサＣｖによる共振回路でＮＦＣシステムの共振周波数が設定されている。この共振回路の共振周波数が、ＮＦＣシステムのキャリア周波数（１３．５６ＭＨｚ）とほぼ同じ周波数になるように設定されている。

この給電回路１０１は、インダクタンスＬ１，Ｌ２、及びコンデンサＣ１によって構成されたフィルタ回路を有している。このフィルタ回路は、ローパスフィルタとして構成されている。このため、フィルタ回路は、ＲＦＩＣチップ（ＮＦＣ−ＩＣ）１０２からの高調波ノイズを減衰させる。

第１金属筺体２０ａは、スリット２０ｃの周囲長さに依存するインダクタンスＬ４と、スリット２０ｃの対向辺の間に形成されるコンデンサＣ３とを有している。給電コイル５０ｃは、第１金属筺体２０ａのインダクタンスＬ４と磁気結合している。なお、インダクタンスＬ４とコンデンサＣ３で構成される共振回路は、ＮＦＣシステムのキャリア周波数に近い共振周波数を持っていることが好ましいが、これより高いあるいは低い共振周波数であっても構わない。コンデンサＣ３は、チップコンデンサ等の容量素子を付加することで構成してもよい。

可変容量コンデンサＣｖには、ディスプレイ部２０の開閉を検知する開閉検知回路１０３が接続されている。すなわち、本実施形態の情報端末装置１０では、第１金属筺体２０ａ、第２金属筺体３０ａの双方が金属筺体である。このため、ディスプレイ部２０（第１金属筺体２０ａ）を開いているときに比べ、ディスプレイ部を閉じたときの共振周波数が高くなりやすい。そのため、開閉検知回路１０３は、ディスプレイ部２０の開閉状態を検知し、これを可変容量コンデンサＣｖにフィードバックする。たとえば、開閉検知回路１０３は、ディスプレイ部２０を閉じたときには可変容量コンデンサＣｖの容量値を増やす等の周波数制御を行う。

＜第２実施形態＞
図７に示すように、本実施形態の情報端末装置１０Ａはノート型ＰＣである、この情報端末装置１０Ａの第１金属筺体２０ａの第２主面Ｓ２には、第２ディスプレイ２２ではなく、非金属部（非金属部材）２５が設けられている。この非金属部２５は樹脂筺体になっている。他の要部は、第１実施形態の情報端末装置１０と同様の構成である。この非金属部２５の内側には、セルラー用や無線ＬＡＮ用のアンテナが配置されている。

スリット２０ｃは、第１主面Ｓ１から側面、さらには第２主面Ｓ２にわたって形成されている。たとえば、スリット２０ｃは、開口２０ｂから非金属部２５まで形成されている。この場合、スリット２０ｃの第２主面Ｓ２側の端部は、非金属部２５に達する。ゆえに、ディスプレイ部２０（第１金属筺体２０ａ）が閉じた状態であっても、ＮＦＣシステムの通信が可能である。さらに、第１金属筺体２０ａの第１主面Ｓ１側からでも、第２主面Ｓ２側からでも、側面側からでも、ＮＦＣシステムの利用が可能となる。

＜第３実施形態＞
図８に示されるように、本実施形態の情報端末装置１０Ｂはタブレット型端末である。情報端末装置１０Ｂの、第１金属筺体４０ａの第１主面Ｓ１には、タッチパネル式で且つフラットパネル型の第１ディスプレイ２１やスイッチ部４５等が設けられている。また、図９に示されるように、第１金属筐体４０ａの第２主面Ｓ２には、非金属部２５が設けられている。非金属部２５は樹脂筺体である。非金属部２５の内側には、セルラー用や無線ＬＡＮ（Local Area Network）用のアンテナが配されている。

図８に示されるように、金属筺体４０ａの上端部（金属筐体４０ａのＸ軸方向の端部）の中央には、開口（開口部）４０ｂが設けられている。さらに、図８及び図９に示されるように、金属筐体４０ａの上端部の中央には、開口４０ｂから側面を経て、第２主面Ｓ２にわたるスリット（開口部）４０ｃが設けられている。図９に示すように、スリット４０ｃの第２主面Ｓ２側の端部は、非金属部２５に達している。開口４０ｂには、図８に示されるように、カメラモジュール６０が取り付けられる。ゆえに、金属筺体４０の第１主面Ｓ１側からでも第２主面Ｓ２側からでも、側面側からでも、ＮＦＣシステムの利用が可能となる。

＜第４実施形態＞
図１０は本実施形態に係る情報端末装置１０Ｃの斜視図である。また、図１１は閉じられた状態の情報端末装置１０Ｃの斜視図である。情報端末装置１０Ｃは、第１金属筐体２０ａを有するディスプレイ部２０と、第２金属筐体３０ａを有する本体部３０とを備えるノートパソコンである。第１金属筐体２０ａと第２金属筐体３０ａとは、ヒンジ３０ｃによって、Ｘ軸に平行な軸周りに回動可能に接続されている。これにより、情報端末装置１０Ｃの本体部３０の第１主面ＳＳ１と、ディスプレイ部２０の第１主面Ｓ１とを閉じ合わせることができる。

図１０及び図１１に示されるように、ディスプレイ部２０は、第１金属筐体２０ａと、第１金属筐体２０ａに収容される第１ディスプレイ２１及び第２ディスプレイ２２を有している。

第１金属筐体２０ａは、アルミニウムやステンレスからなる。第１ディスプレイ２１及び第２ディスプレイ２２のそれぞれは、Ｘ軸方向が長手方向である液晶ディスプレイである。そして、第１ディスプレイ２１は、第１金属筐体２０ａの第１主面Ｓ１に設けられた開口２０ｇから露出しており、第２ディスプレイ２２は、第２主面Ｓ２に設けられた開口２０ｄから露出している。

図１２は、第１金属筐体２０ａの上端部を拡大して示す図である。図１２に示されるように、第１金属筐体２０ａの第１主面Ｓ１の上部中央には、第１金属筐体２０ａを切り欠くことにより形成された円形の開口２０ｂが位置している。そして、第１金属筐体２０ａの第２主面Ｓ２の上部中央にも、同様に第１金属筐体２０ａを切り欠くことにより形成された円形の開口（開口）２０ｅが位置している。開口２０ｂと開口２０ｅとは、ＺＸ面における中心が一致し、内径が相互に等しい。また、第１金属筐体２０ａには、開口２０ｂから開口２０ｅに至るスリット２０ｃと、開口２０ｂから開口２０ｇに至るスリット（開口）２０ｆとが形成されている。

図１３は、図１２のＡ−Ａ線で示される断面を示す図である。図１３に示されるように、第１金属筐体２０ａの内部上方には、コイルユニット５０とカメラモジュール６０とが収容されている。

コイルユニット５０は、フレキシブルプリント基板５０ｂと、フレキシブルプリント基板５０ｂのＹ軸方向とは反対方向側に配置された磁性シート５０ａとを含む。

フレキシブルプリント基板５０ｂは、中央に丸孔が形成された円形の部材である。丸孔の内径は、第１金属筐体２０ａに形成された開口２０ｅの内径よりもやや大きい。このフレキシブルプリント基板５０ｂのＹ軸方向側の面には、導体パターンからなるスパイラル状の給電コイル５０ｃが形成されている。また、当該面には、給電コイル５０ｃを被覆する樹脂等による保護層５０ｄも形成されている。

磁性シート５０ａは、例えばフェライト焼結体からなるシートである。磁性シート５０ａは、フレキシブルプリント基板５０ｂと同じ形状に成形されている。そして、磁性シート５０ａは、フレキシブルプリント基板５０ｂのＹ軸方向とは反対方向側の面に貼り付けられている。なお、給電コイル５０ｃは、第１金属筺体２０ａの外側の第２主面Ｓ２側に設けられている。また、給電コイル５０ｃの背面には磁性シート５０ａが設けられている。つまり、給電コイル５０ｃの誘導磁界が直接的には第１主面Ｓ１側に届かないように構成されている。

上述のように構成されたコイルユニット５０では、図１４に示されるように、給電コイル５０ｃは、スパイラル状に成形されている。この給電コイル５０ｃは、第１金属筐体２０ａの第２主面Ｓ２側の面に貼り付けられている。その際、給電コイル５０ｃの開口の中心が、第１金属筐体２０ａに形成された開口２０ｅの中心と、ほぼ一致するように位置決めされている。この状態のときには、図１４に示されるように、給電コイル５０ｃの大部分は、第１金属筐体２０ａの第２主面Ｓ２に覆われる。

カメラモジュール６０は、図１３に示されるように、光学系が収容された円筒形のレンズユニット６０ａ，６０ｃと、撮像素子などが実装された基板６０ｂと、を有している。レンズユニット６０ａは、図１３における基板６０ｂの第１主面Ｓ１側の面に配置され、第１主面Ｓ１側に位置する被写体の撮影に用いられる。また、レンズユニット６０ｃは、基板６０ｂの第２主面Ｓ２側の面に配置され、第２主面Ｓ２側に位置する被写体の撮影に用いられる。

上述のように構成されたカメラモジュール６０は、レンズユニット６０ａが、第１金属筐体２０ａの開口２０ｂに挿入され、レンズユニット６０ｃが開口２０ｅに挿入された状態で支持されている。

図１０に戻り、本体部３０は、金属製の第２金属筐体３０ａを有している。また、本体部３０は、第２金属筐体３０ａの第１主面ＳＳ１側から露出するキーボード３３及びタッチパッド３４を有している。キーボード３３は、複数のキートップと、キートップが押下されることによって動作するスイッチとからなる。キーボード３３は、第２金属筐体３０ａの内部で水平に支持されている。

図１５は、情報端末装置１０Ｃの制御系９０を示すブロック図である。制御系９０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）９１、主記憶部９２、補助記憶部９３、及びＲＦＩＣ９４を備える。これらの構成要素は、本体部３０に収容された不図示のマザーボードに実装される。また、制御系９０は、第１ディスプレイ２１と、第２ディスプレイ２２と、カメラモジュール６０とを有している。

ＣＰＵ９１は、ユーザからの指令に基づいて、補助記憶部９３に記憶されているプログラムを読み出す。そして、キーボード３３やタッチパッド３４を介して入力される指示に応じた処理を実行する。

主記憶部９２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を含んで構成され、ＣＰＵ９１の作業領域として用いられる。

補助記憶部９３は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、半導体メモリなどの不揮発性メモリを有している。この補助記憶部９３は、ＣＰＵ９１が実行するプログラム、近距離無線通信を行うためのパラメータをはじめとする各種パラメータなどを記憶している。

ＲＦＩＣ９４は、ＣＰＵ９１の指示に従って、送信情報に基づいて変調された電圧信号をコイルユニット５０へ出力する。また、コイルユニット５０に誘導される誘導電流を復調することによって生成した復調信号を、ＣＰＵ９１へ出力する。

上記制御系９０を構成する各部は、システムバス９７によって相互に接続される。

次に、情報端末装置１０Ｃを用いて近距離通信（ＮＦＣ）を行うときの手順について説明する。情報端末装置１０Ｃを使って近距離通信を行う場合には、まず、ユーザは、予め情報端末装置１０Ｃにインストールされている、通信に必要なアプリケーションを起動させる。これにより、コイルユニット５０を構成する給電コイル５０ｃに、電流が供給される。

給電コイル５０ｃに電流が流れると、この電流による磁束が開口２０ｅを通過する。開口２０ｅを磁束が通過すると、開口２０ｅの周りに誘導電流が発生する。図１６の仮想線に示されるように、開口２０ｅの周りに生じた誘導電流は、縁端効果によって、開口２０ｂ，２０ｅ、及びスリット２０ｃ，２０ｆの外縁に沿って流れる。

開口２０ｅやスリット２０ｃ，２０ｆの近傍を流れる誘導電流は、給電コイル５０ｃによって形成される磁束を打ち消す方向、すなわち給電コイル５０ｃを流れる電流と反対の方向に流れる。一方、開口２０ｅから離れたところを流れる誘導電流は、給電コイル５０ｃを流れる電流と同じ方向に流れる。このため、開口２０ｅの近傍を流れる誘導電流の影響はあるが、図１６に示されるように、第２主面Ｓ２の開口２０ｅから離れたところを流れる誘導電流と、給電コイル５０ｃに流れる電流との相互作用により、図示する領域Ｒが確保される。この領域Ｒは、第２主面Ｓ２のうち、開口２０ｅから離れたところを流れる電流によって規定され、放射板として機能する。これにより、給電コイル５０ｃと第１金属筐体２０ａとを介して、所定の情報が発信される。

この状態のときに、例えば図１７に示されるように、ユーザが、カメラモジュール６０が露出する開口２０ｅの近傍にスマートホンなどの通信対象１２０をかざすと、情報端末装置１０Ｃと通信対象１２０との通信が行われる。

通信対象１２０に情報が送信されるときには、給電コイル５０ｃによって生成された磁束が、図１７の矢印ＡＷに示されるように、通信対象１２０を貫く。通信対象１２０は、当該磁束によって誘導される電流を復調することで、情報端末装置１０Ｃから送信された情報を受信することができる。

また、情報端末装置１０Ｃが、通信対象１２０から情報を受信する際には、通信対象１２０によって生成された磁束が、第１金属筐体２０ａの開口２０ｅを貫く。この場合には、第１金属筐体２０ａに、図１６の仮想線で示される誘導電流が発生する。そして、この誘導電流によって強められた磁束が、コイルユニット５０の給電コイル５０ｃの開口を通過する。これにより、給電コイル５０ｃには、通信対象１２０から送信された情報に基づいて変調された電流が誘導される。この誘導電流は、ＲＦＩＣ９４によって復調され、ＣＰＵ９１へ出力される。これにより、情報端末装置１０Ｃは、通信対象１２０から送信された情報を受信することができる。

以上説明したように、本実施形態では、コイルユニット５０の給電コイル５０ｃに、電流が供給されると、給電コイル５０ｃによって生じる磁束が第１金属筐体２０ａの開口２０ｅを通過する。これにより、図１６に示されるように、第１金属筐体２０ａに誘導電流が生じ、給電コイル５０ｃと第１金属筐体２０ａとが磁界結合する。そして、第１金属筺体２０ａがＮＦＣシステムの放射素子として機能する。

このため、例えば図１７に示されるように、ユーザが、カメラモジュール６０が露出する開口２０ｅの近傍にスマートホンなどの通信対象１２０をかざすと、情報端末装置１０Ｃと通信対象１２０との通信が可能になる。

本実施形態では、図１３に示されるように、コイルユニット５０が第１金属筐体２０ａの第２主面Ｓ２側に設けられている。したがって、図１１に示されるように、情報端末装置１０Ｃの本体部３０とディスプレイ部２０とが閉じ合わされることにより、第１金属筐体２０ａの第１主面Ｓ１と、第２金属筐体３０ａの第１主面ＳＳ１とが近接したとしても、コイルユニット５０を構成する給電コイル５０ｃのインダクタンスの値の変化が少ない。このため、情報端末装置１０Ｃと通信対象１２０との間の通信が安定的に維持される。

本実施形態に係るコイルユニット５０では、図１３に示されるように、給電コイル５０ｃの第１主面Ｓ１側に磁性シート５０ａが配置されている。このため、情報端末装置１０Ｃの本体部３０とディスプレイ部２０が閉じ合わされることにより、第１金属筐体２０ａの第１主面Ｓ１と、第２金属筐体３０ａの第１主面ＳＳ１とが近接したとしても、コイルユニット５０の給電コイル５０ｃのインダクタンスの値の変化が抑制される。その結果、情報端末装置１０Ｃと通信対象１２０との間の通信が安定的に維持される。

本実施形態では、図１１に示されるように、ディスプレイ部２０が、第１ディスプレイ２１及び第２ディスプレイ２２を有している場合について説明した。これに限らず、図１８に示される情報端末装置１０Ｄのように、第１金属筐体２０ａの第２主面Ｓ２側の第２ディスプレイ２２はなくてもよい。この場合にも給電コイル５０ｃと第１金属筐体２０ａが磁界結合し、第１金属筺体２０ａがＮＦＣシステムの放射素子として機能する。

＜他の実施形態＞
以上、本発明を具体的な実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施形態では、図４及び図１３に示されるように、コイルユニット５０が平面コイルである場合について説明した。これに限らず、図１９及び図２０に示されるように、直方体状の磁性体コア７０ａと、この磁性体コア７０ａに巻き付けられた導線７０ｂからなるチップコイル７０が給電コイルとして用いられてもよい。

このチップコイル７０は、図１９に示されるように、第１金属筐体２０ａの第２主面Ｓ２に形成されたスリット２０ｃの近傍に、長手方向をＸ軸方向として配置される。そして、導線７０ｂに電流が流れると、第１金属筐体２０ａに図１６の仮想線に沿った誘導電流が流れる。これにより、チップコイル７０と第１金属筐体２０ａとが磁界結合し、第１金属筺体２０ａがＮＦＣシステムの放射素子として機能する。

上記実施形態では、図３或いは図１４に示されるように、第１金属筐体２０ａには、スリットと開口とからなる開口部が形成されていることとした。これに限らず、第１金属筐体２０ａには、スリットのみが形成されていてもよい。

上記実施形態では、図５に示されるように、第１金属筺体２０ａの開口２０ｂと給電コイル５０ｃとが円形である場合について説明した。これに限らず、第１金属筐体２０ａの開口２０ｂと給電コイル５０ｃとは、図２１に示されるように、矩形であってもよい。この場合にも、図２１に示されるように、給電コイル５０ｃに矢印ａ１に示されるように電流が流れると、第１金属筺体２０ａの第１主面Ｓ１、側面及び第２主面Ｓ２に、矢印ａ２に示されるように流れる誘導電流が導かれる。これらの各面に導かれた誘導電流により、第１金属筺体２０ａの開口２０ｂ及びスリット２０ｃの周囲が磁界放射型の放射素子として機能するようになる。

本発明の情報端末装置はノート型ＰＣに限定されるものではなく、スマートホン等の携帯電話端末であってもよいし、タブレット型の情報通信端末であってもよい。

第１金属筺体に設けられる開口は、円形状に限定されるものではなく、矩形状であってもよい。開口の幅はスリットの幅と同じサイズでもよい。また、必ずしも開口内にカメラが配置されていなければならないわけではない。スリットは、幅が均一な直線的なスリットに限られるものではなく、たとえばその一部に曲部や幅広部あるいは幅狭部を有していてもよい。

給電コイルは、一層の平面スパイラルコイルに限定されるものではなく、２層以上の多層コイルであってもよい。もしくは、給電コイルとして、フェライト焼結体等の磁性部材を素体としたチップ型コイルが利用されてもよい。この場合、作業者は、チップ型コイルを、チップ型コイルによる誘導磁界がスリットを通過し得るようにスリットの近傍に配置すればよい。

また、ＨＦ帯ＲＦＩＤシステムは、ＮＦＣシステムに限定されるものではなく、ＦｅｌｉＣａ（登録商標）等のＨＦ帯システムであってもよい。

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。

本発明は、２０１２年１２月２０日に出願された、日本国特許出願２０１２−２７８４１３号と、２０１３年７月２日に出願された、日本国特許出願２０１３−１３８５８２号とに基づく。本明細書中に、日本国特許出願２０１２−２７８４１３号及び日本国特許出願２０１３−１３８５８２号の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。

本発明の情報端末装置は、外部機器との近距離通信に適している。

１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ 情報端末装置
２０ ディスプレイ部
２０ａ 第１金属筺体
２０ｂ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｇ，４０ｂ 開口
２０ｃ，２０ｆ，４０ｃ スリット
２１ 第１ディスプレイ
２２ 第２ディスプレイ
２５ 非金属部
３０ 本体部
３０ａ 第２金属筐体
３０ｃ ヒンジ
３３ キーボード
３４ タッチパッド
４０ａ 金属筺体
４５ スイッチ部
５０ コイルユニット
５０ａ 磁性シート
５０ｂ フレキシブルプリント基板
５０ｃ 給電コイル
５０ｄ 保護層
６０ カメラモジュール
６０ａ レンズユニット
６０ｂ 基板
６０ｃ レンズユニット
７０ チップコイル
７０ａ 磁性体コア
７０ｂ 導線
９０ 制御系
９１ ＣＰＵ
９２ 主記憶部
９３ 補助記憶部
９４ ＲＦＩＣ
９７ システムバス
１０１ 給電回路
１０２ ＲＦＩＣチップ
１０３ 開閉検知回路
１２０ 通信対象
Ｃ１，Ｃ３ コンデンサ
Ｃｖ 可変容量コンデンサ
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ４ インダクタンス
Ｒ 領域
Ｓ１，ＳＳ１ 第１主面
Ｓ２，ＳＳ２ 第２主面

Claims (16)

1. 第１ディスプレイと、
   前記第１ディスプレイが露出する第１主面と、当該第１主面とは反対側の第２主面とを有し、前記第１ディスプレイが露出する第１主面側から前記第２主面にわたって開口部が形成された第１導電性筐体と、
   前記開口部に向いたコイル開口を有する給電コイルと、
   を有する情報端末装置。
2. 前記開口部は、スリットである請求項１に記載の情報端末装置。
3. 前記給電コイルのコイル開口は、前記開口部と重なっている請求項１又は２に記載の情報端末装置。
4. 第１主面が、前記第１導電性筐体の第１主面と対向可能に、前記第１導電性筐体に回動可能に接続された第２導電性筐体を備える請求項１乃至３のいずれか一項に記載の情報端末装置。
5. 前記第１ディスプレイとは異なる第２ディスプレイを備え、
   前記第１導電性筐体の第２主面には、前記第２ディスプレイが露出する開口が形成されており、
   前記開口部は、前記第１導電性筐体の第１主面から、前記第２ディスプレイが露出する開口にわたって形成されている請求項１乃至４のいずれか一項に記載の情報端末装置。
6. 前記開口部は、前記第１導電性筐体の第１主面から、前記第１導電性筐体の前記第２主面側に設けられた非金属部材が露出する開口にわたって形成されている請求項１乃至４のいずれか一項に記載の情報端末装置。
7. 前記給電コイルは、前記第１導電性筐体の第１主面側に配置されている請求項５又は６に記載の情報端末装置。
8. 前記給電コイルのうち、前記第１導電性筐体の第２主面側は、磁性部材によって覆われている請求項７に記載の情報端末装置。
9. 前記開口部は、スリットと、カメラユニットが露出する開口と、からなり、
   前記給電コイルは、前記コイル開口が、前記カメラユニットが露出する開口と重なるように配置されている請求項７又は８に記載の情報端末装置。
10. 前記第１導電性筐体の第１主面には、前記第１ディスプレイが露出する開口が形成されており、
    前記開口部は、前記第１ディスプレイが露出する開口から、前記第１導電性筐体の第２主面にわたって形成されている請求項１乃至４のいずれか一項に記載の情報端末装置。
11. 前記給電コイルは、前記第１導電性筐体の第２主面側に配置されている請求項１０に記載の情報端末装置。
12. 前記給電コイルのうち、前記第１導電性筐体の第１主面側は、磁性部材によって覆われている請求項１１に記載の情報端末装置。
13. 前記開口部は、スリットと、カメラユニットが露出する開口と、からなり、
    前記給電コイルは、前記コイル開口が、前記カメラユニットが露出する開口と重なるように配置されている請求項１１又は１２に記載の情報端末装置。
14. 前記給電コイルに電流を供給する給電回路を備え、
    前記給電回路は、前記給電コイルに接続された可変容量コンデンサを含んでおり、前記可変容量コンデンサは、前記第１導電性筐体と前記第２導電性筐体との開閉を検知する開閉検知回路に接続されている、請求項４に記載の情報端末装置。
15. 前記開閉検知回路は、前記開閉の検知状態に応じて、前記可変容量コンデンサの容量を変化させる機能をさらに備える請求項１４に記載の情報端末装置。
16. 第１ディスプレイと、
    前記第１ディスプレイが露出する第１主面と、当該第１主面とは反対側の第２主面とを有し、少なくとも前記第２主面に開口部が形成された第１導電性筐体と、
    チップ型コイルからなる給電コイルと、を備え、
    前記第２主面は、前記第１導電性筐体の外方に向かう側と、前記第１導電性筐体の内方に向かう側と、を有しており、
    前記給電コイルは、前記第２主面の、前記第１導電性筐体の内方に向かう側のうち、前記開口部から予め定められた距離離れた位置に設けられている
    情報端末装置。

Images