JP6036189B2 - アンテナモジュール、情報通信装置及び情報通信システム - Google Patents
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Description
1.第1の実施の形態
1.1.第1の実施形態に係るアンテナモジュールを含む情報通信装置の全体構成
1.2.比較例のアンテナモジュールの構成
1.3.第1の実施形態に係るアンテナモジュールの構成
1.4.第1の実施形態に係るアンテナモジュールの変形例
2.第2の実施形態
2.1.第2の実施形態の概略
2.2.第2の実施形態に係るアンテナモジュールを含む撮像装置の全体構成
2.3.第2の実施形態に係るアンテナモジュールの構成
2.4.第2の実施形態に係るアンテナモジュールの変形例
2.4.1.変形例1
2.4.2.変形例2
2.4.3.変形例3
2.4.4.変形例4
2.4.5.変形例1〜4の総括
2.4.6.変形例5
2.4.7.変形例6
2.4.8.変形例7
3.まとめ
[1.1.第1の実施形態に係るアンテナモジュールを含む情報通信装置の全体構成]
まず、本開示の第1の実施形態に係るアンテナモジュールを含む情報通信装置2の全体構成について図1及び図2を参照して説明する。
次に、図3A〜図4を参照して、比較例のアンテナモジュールについて、構成を説明する。図3A及び図3Bは、比較例のアンテナモジュールが有する近接無線通信アンテナの具体例を示した説明図である。図3A及び図3Bに示すように、比較例のアンテナモジュールが有する近接無線通信アンテナは、誘電体基板400と、給電線路430と、カプラ素子415(すなわち、カプラ素子415a又は415b)と、を備える。
まず、図5を参照して、第1の実施形態に係るアンテナモジュール20の構成について、説明する。図5は、本開示に係るアンテナモジュール20の構造を説明する上面図及び断面図である。より具体的には、図5上部は、アンテナモジュール20の上面図であり、図5下部は、アンテナモジュール20を上面図中のA−A’ラインで切断し、通信及び電力伝送を行う別のアンテナモジュールと相対させた断面図である。
以上にて、第1の実施形態に係る近接無線通信アンテナ210の特徴的な構成について説明した。次に、図7及び図8を参照して、該近接無線通信アンテナの変形例について、説明を行う。図7及び図8は、同実施形態に係る近接無線通信アンテナ210の第1及び第2の変形例を示す上面図である。ここで、図7及び8においては、非接触電力伝送コイル220は明確化のために省略し、近接無線通信アンテナ210に係る構成のみを図示している。
[2.1.第2の実施形態の概略]
上記にて、第1の実施形態に係るアンテナモジュール20について、アンテナモジュール20を備える情報通信装置2も含めて詳細に説明した。以下では、第2の実施形態に係るアンテナモジュール及び該アンテナモジュールを含む撮像装置について詳細に説明を行う。
まず、図9及び図10を参照して、第2の実施形態に係るアンテナモジュールを含む撮像装置の全体構成について、説明を行う。図9は、第2の実施形態に係るアンテナモジュールを含む撮像装置5の具体例を示した説明図である。図9に示すように、第2の実施形態に係るアンテナモジュールは、例えば撮像装置5に含まれて実現される。
以上、第2の実施形態に係るアンテナモジュール50を含む実施例の一例である撮像装置について、説明を行った。次に、図11〜18を参照して、第2の実施形態に係るアンテナモジュール50の構成について以下で詳述する。
続いて、図12〜図18を参照して、第2の実施形態に係るアンテナモジュールの変形例を説明する。図12〜図17は、それぞれ第2の実施形態に係るアンテナモジュールの変形例1〜6の構成を説明する断面図であり、図18は第2の実施形態に係るアンテナモジュールの変形例7の構成を説明する斜視図である。
まず、図12を参照して、変形例1のアンテナモジュール50−1の説明を行う。図12に示すように、変形例1のアンテナモジュール50−1は、図11を用いて説明したアンテナモジュール50と同様に、第1誘電体基板500と、第1近接無線通信アンテナ510と、第1非接触電力伝送コイル520と、第2誘電体基板502と、第2近接無線通信アンテナ512と、第2非接触電力伝送コイル522と、回転軸540と、ベアリング542と、を備え、さらに、第3誘電体基板504と、第4誘電体基板506と、スペーサ508と、を備える。ここで、第3誘電体基板504及び第4誘電体基板506は、第1誘電体基板500及び第2誘電体基板と同様に、誘電体で形成される。また、スペーサ508は、材質等に制限のない構造体である。
次に、図13を参照して変形例2のアンテナモジュール50−2の説明を行う。図13に示すように、変形例2のアンテナモジュール50−2は、変形例1のアンテナモジュール50−1に対して、近接無線通信アンテナと非接触電力伝送コイルが入れ替わった構成となっている。各構成の詳細については、変形例1で説明した内容と実質的に同様であるので、ここでの説明は省略する。変形例2のアンテナモジュール50−2の構造であっても、変形例1のアンテナモジュール50−1と同様に、近接無線通信及び非接触電力伝送を行いつつ、無限回転することが可能である。
続いて、図14を参照して変形例3のアンテナモジュール50−3の説明を行う。図14に示すように、変形例3のアンテナモジュール50−3は、第1誘電体基板501と、第1近接無線通信アンテナ510と、第1非接触電力伝送コイル520と、第2誘電体基板503と、第2近接無線通信アンテナ512と、第2非接触電力伝送コイル522と、回転軸540と、ベアリング542と、第3誘電体基板505と、スペーサ509と、を備える。
次に、図15を参照して変形例4のアンテナモジュール50−4の説明を行う。図15に示すように、変形例4のアンテナモジュール50−4は、変形例3のアンテナモジュール50−3に対して、近接無線通信アンテナと非接触電力伝送コイルが入れ替わった構成となっている。各構成の詳細については、変形例3で説明した内容と実質的に同様であるので、ここでの説明は省略する。変形例4のアンテナモジュール50−4の構造であっても、変形例3のアンテナモジュール50−3と同様に、近接無線通信及び非接触電力伝送を行いつつ、無限回転することが可能である。
上記にて説明を行った、変形例1〜4のアンテナモジュール50−1〜50−4では、第1近接無線通信アンテナ510、第1非接触電力伝送コイル520、第2近接無線通信アンテナ512及び第2非接触電力伝送コイル522のすべてが異なる平面上に形成されている。係る構成により、第1近接無線通信アンテナ510と第1非接触電力伝送コイル520、第2近接無線通信アンテナ512と第2非接触電力伝送コイル522が、同一平面上に形成されたアンテナモジュール50よりも、近接無線通信と非接触電力伝送による干渉を減少させることができる。また、変形例1〜4のアンテナモジュール50−1〜50−4の方が、回転軸方向に各構成を重ねて配置することができるため、アンテナモジュール50よりも横幅を縮めることができ、よりコンパクトなアンテナモジュールとすることが可能である。
次に、図16を参照して、変形例5のアンテナモジュール50−5の説明を行う。図16に示すように、変形例5のアンテナモジュール50−5は、変形例1のアンテナモジュール50−1のリング形状である第1近接無線通信アンテナ510及び第2近接無線通信アンテナ512に替えて、非リング形状の第1近接無線通信アンテナ514及び第2近接無線通信アンテナ516を適用した例である。非リング形状の第1近接無線通信アンテナ514及び第2近接無線通信アンテナ516以外の構成については、変形例1で説明したのと同様であるので、ここでの説明は省略する。
続いて、図17を参照して、変形例6のアンテナモジュール50−6の説明を行う。図17に示すように、変形例6のアンテナモジュール50−6は、変形例1のアンテナモジュール50に対して、第3誘電体基板504上に磁性体シート550がさらに備えられた点のみが異なる。磁性体シート550以外の構成については、変形例1で説明したのと同様であるので、ここでの説明は省略する。
次に、図18を参照して、変形例7のアンテナモジュール50−7の説明を行う。図18に示すように、変形例7に係るアンテナモジュール50−7は、第1誘電体基板500と、非環状形状の第1近接無線通信アンテナ518と、第1非接触電力伝送コイル520と、第2誘電体基板502と、第2近接無線通信アンテナ512と、第2非接触電力伝送コイル522と、を備える。ただし、回転軸及びベアリングは簡略化のため図18では省略している。
上記にて説明したように、第1の実施形態によれば、近接無線通信アンテナと非接触電力伝送コイルを同軸とすることにより、送信側又は受信側のアンテナモジュールの向きが回転しても、近接無線通信と非接触電力伝送の両方を使用することが可能となる。また、非接触電力伝送コイルの中心位置さえ合わせれば、アンテナモジュールの角度に関わらず、近接無線通信及び非接触電力伝送が行えるため、ユーザのアンテナモジュールに対する位置合わせの自由度を向上させることができる。
(1)
非接触電力伝送コイルと、
前記非接触電力伝送コイルと同軸で形成された近接無線通信アンテナと、
を備えるアンテナモジュール。
(2)
前記近接無線通信アンテナは、電磁界結合を行うカプラで構成された、前記(1)に記載のアンテナモジュール。
(3)
前記カプラは、リング状又は多角形の環状形状を有する、前記(2)に記載のアンテナモジュール。
(4)
前記カプラは、前記リング状又は多角形の環状形状の中心を通る直線と前記カプラとの交点に配置された複数点にて、給電線路より同位相で給電される、前記(3)に記載のアンテナモジュール。
(5)
前記カプラは、少なくとも一つ以上のスリットを有する、前記(2)〜(4)のいずれか一項に記載のアンテナモジュール。
(6)
前記カプラは、前記非接触電力伝送コイルの外周側に形成される、前記(2)〜(5)のいずれか一項に記載のアンテナモジュール。
(7)
前記近接無線通信アンテナは、第1近接無線通信アンテナと第2近接無線通信アンテナとを含み、
前記非接触電力伝送コイルは、第1非接触電力伝送コイルと第2非接触電力伝送コイルとを含む、前記(1)〜(6)のいずれか一項に記載のアンテナモジュール。
(8)
前記非接触電力伝送コイル及び前記近接無線通信アンテナの軸中心に形成された回転軸をさらに備える、前記(7)に記載のアンテナモジュール。
(9)
前記回転軸は、非金属である、前記(8)に記載のアンテナモジュール。
(10)
前記第1近接無線通信アンテナと前記第1非接触電力伝送コイル、及び第2近接無線通信アンテナと前記第2非接触電力伝送コイルは、それぞれ同一平面上に形成される、前記(7)〜(9)のいずれか一項に記載のアンテナモジュール。
(11)
前記第1近接無線通信アンテナ、前記第1非接触電力伝送コイル、第2近接無線通信アンテナ、及び前記第2非接触電力伝送コイルは、それぞれ異なる平面上に形成される、前記(7)〜(9)のいずれか一項に記載のアンテナモジュール。
(12)
前記第1近接無線通信アンテナ及び前記第2近接無線通信アンテナと、前記第1非接触電力伝送コイル及び前記第2非接触電力伝送コイルとの間に磁性体シートをさらに備える、前記(11)に記載のアンテナモジュール。
(13)
前記第1近接無線通信アンテナは、リング状又は多角形の環状形状を有するカプラで構成され、前記第2近接無線通信アンテナは、前記回転軸より前記カプラの半径だけ離れた位置に少なくとも一つ以上の非環状形状で形成される、前記(7)〜(12)のいずれか一項に記載のアンテナモジュール。
(14)
非接触電力伝送コイルと、
前記非接触電力伝送コイルと同軸で形成された近接無線通信アンテナと、
前記非接触電力伝送コイルへの電力伝送を制御する電力伝送制御部と、
前記近接無線通信アンテナへの信号を制御する通信制御部と、
を備える情報通信装置。
(15)
非接触電力伝送及び近接無線通信を同時又は時分割で行うようタイミングを制御するタイミング制御部をさらに備える、前記(14)に記載の情報通信装置。
(16)
第1非接触電力伝送コイル、
前記第1非接触電力伝送コイルと同軸で形成された第1近接無線通信アンテナ、
前記第1非接触電力伝送コイルへの給電を制御する送電制御部、
前記第1近接無線通信アンテナへの通信を制御する第1通信制御部、
を備える第1情報通信装置と、
前記第1非接触電力伝送コイルに対応する第2非接触電力伝送コイル、
前記第2非接触電力伝送コイルと同軸で形成され、前記第1近接無線通信アンテナに対応する第2近接無線通信アンテナ、
前記第2非接触電力伝送コイルからの受電を制御する受電制御部、
前記第2近接無線通信アンテナへの通信を制御する第2通信制御部、
を備える第2情報通信装置と、
からなる情報通信システム。
2 情報通信装置
3 クレードル
5 撮像装置
20、50 アンテナモジュール
200、400 誘電体基板
210、412 近接無線通信アンテナ
215、415 カプラ素子
220、422 非接触電力伝送コイル
230、430 給電線路
250 通信制御部
252 タイミング制御部
254 電力伝送制御部
256 主制御部
258 記憶部
260 表示部
262 音声出力部
500、501 第1誘電体基板
502、503 第2誘電体基板
504、505 第3誘電体基板
506 第4誘電体基板
508、509 スペーサ
510、514、518 第1近接無線通信アンテナ
512、516 第2近接無線通信アンテナ
520 第1非接触電力伝送コイル
522 第2非接触電力伝送コイル
540 回転軸
542 ベアリング
550 磁性体シート
560 第1通信制御部
561 第1タイミング制御部
562 送電制御部
564 第2通信制御部
565 第2タイミング制御部
566 受電制御部
570 接続制御部
572 外部接続部
574 撮像制御部
576 撮像部
Claims (9)
- 非接触電力伝送コイルと、
電磁界結合を行うカプラで構成された近接無線通信アンテナと、
を備え、
前記カプラは、前記非接触電力伝送コイルと同軸で形成され、少なくとも一つ以上のスリットが設けられたリング状又は多角形の環状形状を有し、かつ前記リング状又は多角形の環状形状の中心を通る直線と前記カプラとの交点に配置された複数点にて、給電線路より同位相で給電される、アンテナモジュール。 - 前記カプラは、前記非接触電力伝送コイルの外周側に形成される、請求項1に記載のアンテナモジュール。
- 第1非接触電力伝送コイル及び第2非接触電力伝送コイルを含む非接触電力伝送コイルと、
前記非接触電力伝送コイルと同軸で形成され、第1近接無線通信アンテナ及び第2近接無線通信アンテナを含む近接無線通信アンテナと、
前記非接触電力伝送コイルおよび前記近接無線通信アンテナの軸中心に形成された回転軸と、
を備え、
前記第1近接無線通信アンテナは、リング状又は多角形の環状形状を有するカプラで構成され、前記第2近接無線通信アンテナは、前記回転軸より前記カプラの半径だけ離れた位置に少なくとも一つ以上の非環状形状で形成される、アンテナモジュール。 - 前記回転軸は、非金属である、請求項3に記載のアンテナモジュール。
- 前記第1近接無線通信アンテナと前記第1非接触電力伝送コイル、及び前記第2近接無線通信アンテナと前記第2非接触電力伝送コイルは、それぞれ同一平面上に形成される、請求項3に記載のアンテナモジュール。
- 前記第1近接無線通信アンテナ、前記第1非接触電力伝送コイル、前記第2近接無線通信アンテナ、及び前記第2非接触電力伝送コイルは、それぞれ異なる平面上に形成される、請求項3に記載のアンテナモジュール。
- 前記第1近接無線通信アンテナ及び前記第2近接無線通信アンテナと、前記第1非接触電力伝送コイル及び前記第2非接触電力伝送コイルとの間に磁性体シートをさらに備える、請求項6に記載のアンテナモジュール。
- 非接触電力伝送コイルと、
前記非接触電力伝送コイルと同軸で形成された近接無線通信アンテナと、
前記非接触電力伝送コイルへの電力伝送を制御する電力伝送制御部と、
前記近接無線通信アンテナへの信号を制御する通信制御部と、
非接触電力伝送及び近接無線通信を同時又は時分割で行うかを選択してタイミングを制御するタイミング制御部と、
を備える情報通信装置。 - 第1非接触電力伝送コイル、
前記第1非接触電力伝送コイルと同軸で形成された第1近接無線通信アンテナ、
前記第1非接触電力伝送コイルへの給電を制御する送電制御部、
前記第1近接無線通信アンテナへの通信を制御する第1通信制御部、
非接触電力伝送及び近接無線通信を同時又は時分割で行うかを選択してタイミングを制御するタイミング制御部
を備える第1情報通信装置と、
前記第1非接触電力伝送コイルに対応する第2非接触電力伝送コイル、
前記第2非接触電力伝送コイルと同軸で形成され、前記第1近接無線通信アンテナに対応する第2近接無線通信アンテナ、
前記第2非接触電力伝送コイルからの受電を制御する受電制御部、
前記第2近接無線通信アンテナへの通信を制御する第2通信制御部、
を備える第2情報通信装置と、
からなる情報通信システム。
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