JP6250413B2 - アンテナを含むディスプレイアセンブリに関するデバイスおよび方法 - Google Patents

アンテナを含むディスプレイアセンブリに関するデバイスおよび方法 Download PDF

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Description

米国特許法第119条における優先権の主張
本願は、開示全体が参照によって本明細書に組み込まれている、2009年6月12日に出願した「内蔵コイルアンテナを有するディスプレイアセンブリ」という名称の米国仮特許出願第61/186,774号に対する、米国特許法第119条(e)における優先権を主張するものである。
本発明は、概して無線電力に関し、より詳細には、少なくとも1つのアンテナを含むディスプレイアセンブリに関する。
一般に、それぞれのバッテリー駆動デバイスは、独自の充電器と、通常は交流電源コンセントである電源を必要とする。このことは、多くのデバイスに充電をする必要がある場合には、厄介になる。
トランスミッタと、充電されるデバイスとの間の空中電力伝送を用いる方法が開発されている。これらは、一般に2つのカテゴリーに入る。一方は、送信アンテナと、バッテリーを充電するために放射電力を吸収してその電力を整流する、充電されるデバイスにおける受信アンテナとの間の、(遠方界放射とも呼ばれる)平面波放射の結合に基づいている。一般に、アンテナは、結合効率を向上させるために、共振する長さになっている。この方法には、アンテナどうしの間の距離によって、電力の結合が急に切れるという問題がある。そのため、(例えば、1〜2mを上まわる)妥当な距離にわたる充電が困難となる。さらに、システムが平面波を放射するため、フィルタリングによって適切に制御されないと、意図しない放射が他のシステムに妨害を与える恐れがある。
他の方法は、例えば、「充電」マットまたは「充電」面に埋め込まれた送信アンテナと、受信アンテナとの間の誘導結合と、それに加えて、充電されるホストデバイスに組み込まれた整流回路とに基づいている。この方法には、送信アンテナと受信アンテナの間隔が極めて近くなければならない(例えば、数ミリメートル)という欠点がある。この方法では、複数のデバイスを同じ場所で同時に充電することができるが、この場所は一般に狭いため、利用者はデバイスを決まった所に置かなければならない。
ディスプレイユニットと、近傍界通信、無線充電、またはこれら両方のために構成された少なくとも1つのアンテナとを含むディスプレイアセンブリが必要である。
国際公開第２００９／３６４０６号公報 国際公開第２００９／１４３６６号公報 特開２００７−３２５３３９号公報
課題解決のために、本発明は特許請求の範囲に記載の構成を有する。
無線電力伝送システムの簡略化ブロック図である。 無線電力伝送システムの簡略化概略図である。 本発明の例示的実施形態で用いるループアンテナの概略図である。 本発明の例示的実施形態で用いられる差動アンテナである、別の実施形態の図である。 本発明の例示的実施形態による、トランスミッタの簡略化ブロック図である。 本発明の例示的実施形態による、レシーバの簡略化ブロック図である。 トランスミッタとレシーバの間でメッセージングを行うための送信回路の一部の簡略化概略図である。 本発明の例示的実施形態によるディスプレイアセンブリの図である。 本発明の例示的実施形態による、図7のディスプレイアセンブリの別の図である。 本発明の例示的実施形態による、図7および図8のディスプレイアセンブリの正面図である。 本発明の例示的実施形態による、図7および図8のディスプレイアセンブリの背面図である。 本発明の例示的実施形態による、図7〜図10のディスプレイアセンブリの側面図である。 本発明の例示的実施形態による、近傍界通信システムを含むディスプレイアセンブリの図である。 本発明の例示的実施形態による、無線充電システムを含むディスプレイアセンブリの図である。 本発明の例示的実施形態による、ディスプレイアセンブリを含む電子システムの図である。 本発明の例示的実施形態による方法を示すフローチャートである。
添付図面に関連して以下に記載されている詳細な説明は、本発明の例示的実施形態の説明として考えられており、本発明を実施することができる実施形態だけを意味するようには考えられていない。この説明の全体にわたって用いられている「例示的」という用語は、「例、具体例、または実例となること」を意味しており、他の例示的実施形態より好ましいか、または有利であると必ずしも解釈されるべきではない。詳細な説明には、本発明の例示的実施形態を十分に理解させるための特定の細部が含まれる。これらの特定の細部がなくても本発明の例示的実施形態が実施され得ることは、当業者には明白である。いくつかの例では、本明細書において示される例示的実施形態の新規性を不明瞭にすることのないよう、周知の構造およびデバイスは、ブロック図の形態で示されている。
「無線電力」という語は、物理的な電磁導体を用いずにトランスミッタからレシーバに送信される、電界、磁界、電磁界、またはその他のものに関係する任意の形態のエネルギーを意味するように、本明細書において使用されている。
図1は、本発明の様々な例示的実施形態による、無線伝送システムまたは無線充電システム100を示す。入力電力102は、エネルギー伝送を行うために放射電磁界106を発生させるトランスミッタ104に供給される。レシーバ108は、この放射電磁界106に結合して、出力電力110の部分に結合したデバイス(図示せず)による貯蔵または消費のために、出力電力110を生成する。トランスミッタ104とレシーバ108の両方は、距離112だけ離れている。1つの例示的実施形態では、トランスミッタ104とレシーバ108は相互共振関係によって構成されており、レシーバ108の共振周波数とトランスミッタ104の共振周波数が極めて近い場合には、レシーバ108が放射電磁界106の「近傍界」にあるときに、トランスミッタ104とレシーバ108の間の送信損失は最小となる。
トランスミッタ104は、エネルギー送信の手段を提供する送信アンテナ114をさらに含み、レシーバ108は、エネルギー受信の手段を提供する受信アンテナ118をさらに含む。アンテナ118は「受信アンテナ」と呼ばれるが、受信アンテナ118が、近傍界通信手段によってデータを受信および送信するように構成され得る点は、留意すべきである。送信アンテナおよび受信アンテナは、それらに関連している用途およびデバイスに応じた大きさである。説明したように、効率的なエネルギー伝送は、多くのエネルギーを電磁波によって遠方界に伝えるより、エネルギーの大部分を送信アンテナの近傍界で受信アンテナに結合させることによって行われる。この近傍界にあるとき、送信アンテナ114と受信アンテナ118の間に結合モードが生じ得る。この近傍界結合が起こり得る、アンテナ114および118の周囲の領域は、本明細書では結合モード領域と呼ばれる。
図2は、無線電力伝送システムの簡略化概略図を示す。トランスミッタ104は、発振器122、電力増幅器124、ならびに、フィルタおよび整合回路126を含む。発振器は、調整信号123に応じて調整することができる所望の周波数で信号を発生させるように構成されている。発振器の信号は、制御信号125に応じた増幅量を有する電力増幅器124によって増幅することができる。フィルタおよび整合回路126は、高調波または他の不要な周波数をフィルタで除去し、トランスミッタ104のインピーダンスを送信アンテナ114に整合させるために含まれ得る。
レシーバ108は、整合回路132と、図2に示されているバッテリー136の充電、または、レシーバに結合したデバイス(図示せず)への電力供給のために直流電力出力を生成する整流器および切り換え回路134とを含むことができる。整合回路132は、レシーバ108のインピーダンスを受信アンテナ118に整合させるために含まれ得る。レシーバ108とトランスミッタ104は、独立した通信チャネル119(例えば、ブルートゥース、ジグビー、セルラーなど)で通信することができる。
図3Aに示されているように、例示的実施形態で用いられるアンテナは、本明細書では「磁気」アンテナと呼ばれることもある「ループ」アンテナ150として構成することができる。ループアンテナは、空気コア、または、フェライトコアなどの物理的コアを含むように構成することができる。空気コアのループアンテナは、コアの付近に置かれる外部からの物理デバイスに対して、より許容可能となり得る。さらに、空気コアのループアンテナでは、コア部分の中に他のコンポーネントを置くことが可能となる。加えて、空気コアのループによって、送信アンテナ114(図2)の結合化モード領域がより強力となり得る送信アンテナ114(図2)の面内に受信アンテナ118(図2)を置くことが、よりたやすく可能となり得る。
説明したように、トランスミッタ104とレシーバ108の間の効率的なエネルギーの伝送は、トランスミッタ104とレシーバ108の共振が一致したとき、またはその共振がほぼ一致したときに行われる。しかし、トランスミッタ104とレシーバ108の共振が一致しない場合でも、エネルギーを低効率で伝送することができる。エネルギーの伝送は、送信アンテナから自由空間にエネルギーを伝えるより、送信アンテナの近傍界から、この近傍界が作られている付近の受信アンテナにエネルギーを結合させることによって行われる。
ループアンテナ、すなわち磁気アンテナの共振周波数は、インダクタンスおよびキャパシタンスに基づいている。ループアンテナのインダクタンスは、一般に、単にループによって作られるインダクタンスであり、所望の共振周波数における共振構造体を作るために、ループアンテナのインダクタンスにキャパシタンスが通常加えられる。非限定の例として、共振信号156を生成する共振回路を作るために、キャパシタ152およびキャパシタ154をアンテナに加えることができる。したがって、直径の大きいループアンテナの場合には、共振を誘導するために必要なキャパシタンスの大きさは、ループの直径またはインダクタンスが大きくなるにつれて小さくなる。さらに、ループアンテナ、すなわち磁気アンテナの直径が大きくなるにつれて、近傍界である効率的なエネルギー伝送領域が大きくなる。当然、他の共振回路でもよい。非限定の別の例として、ループアンテナの2つの端子の間にキャパシタを並列に配置することができる。さらに、送信アンテナに対しては、共振信号156がループアンテナ150の入力となり得ることを、当業者は認識するであろう。
図3Bは、本発明の例示的実施形態で用いられる差動アンテナ250である、別の実施形態を示す。アンテナ250は、差動コイルアンテナとして構成することができる。差動アンテナの構成では、アンテナ250の中心点がグラウンドに接続される。アンテナ250のそれぞれの端部は、図3Aのように一方の端部がグラウンドに接続される代わりに、レシーバ/トランスミッタのユニット(図示せず)に接続されている。差動共振信号を生成する共振回路を作るために、キャパシタ252、253、254をアンテナ250に加えることができる。差動アンテナの構成は、通信が双方向であり、コイルへの送信が必要となる状況において有用な場合がある。このような状況の1つが、近傍界通信(NFC)システムに対してあり得る。
本発明の例示的実施形態では、互いの近傍界にある2つのアンテナ間で電力を結合させることが含まれる。説明したように、近傍界は、電磁界が存在するものの、アンテナから離れて伝播または放射され得ない、アンテナの周りの領域である。それらの電磁界は、通常、アンテナの物理的な量に近い量に限られる。本発明の例示的実施形態では、磁気型アンテナに対する磁気近傍界の大きさが、電気型アンテナ(例えば、小型ダイポール)の電気近傍界に比べて大きい傾向にあるため、単一巻きループアンテナおよび複数巻きループアンテナなどの磁気型アンテナが、送信(Tx)アンテナシステムと受信(Rx)アンテナシステムの両方に用いられる。これによって、ペア間の潜在的に高い結合が可能になる。なお、「電気」アンテナ(例えば、ダイポールおよびモノポール)、または、磁気アンテナと電気アンテナの組合せも考えられる。
Txアンテナは、先に述べた遠方界および誘導の方法によって可能となる距離よりはるかに長い距離における小型Rxアンテナに対して、(例えば、-4dBを上まわる)良好な結合を実現するように、十分に低い周波数で動作し、また十分に大きいアンテナサイズを有することができる。Txアンテナが正確な大きさである場合、ドライブされているTxループアンテナの結合モード領域内に(すなわち、近傍界に)ホストデバイスのRxアンテナが置かれたときに、高い結合レベル(例えば、-2〜-4dB)を達成することができる。
図4は、本発明の例示的実施形態によるトランスミッタ200の簡略化ブロック図である。トランスミッタ200は、送信回路202および送信アンテナ204を含む。概して、送信回路202は、送信アンテナ204の周りの近傍界エネルギーの発生をもたらす発振信号を提供することによって、送信アンテナ204に高周波電力を供給する。例として、トランスミッタ200は、13.56MHzのISM帯で動作することができる。
例示的送信回路202は、送信回路202のインピーダンス(例えば、50オーム)を送信アンテナ204に整合させるための固定インピーダンス整合回路206と、レシーバ108(図1)に結合したデバイスの自己ジャミング(self-jamming)を防ぐレベルに高調波の放出を低減させるように構成されたローパスフィルタ(LPF)208とを含む。他の例示的実施形態では、限定されないが、他の周波数を通過させつつ特定の周波数を減衰させるノッチフィルタを含む別のフィルタ構成が含まれる場合があり、また、アンテナへの出力電力、または、電力増幅器によって引き込まれる直流電流などの測定可能な送信メトリクス(metrics)に基づいて変更され得る適応インピーダンス整合が含まれる場合もある。送信回路202は、発振器212によって決められる高周波信号をドライブするように構成された電力増幅器210をさらに含む。この送信回路は、ディスクリート部品またはディスクリート回路から構成することができ、あるいは、一体化アセンブリから構成することもできる。送信アンテナ204からの例示的高周波電力出力は、2.5ワットのオーダーであり得る。
送信回路202は、特定のレシーバに対する送信フェーズ(またはデューティサイクル)の間に発振器212をイネーブルにし、この発振器の周波数を調整し、また、付近のデバイスに取り付けられたレシーバを通じた、それらのデバイスとの相互動作のための通信プロトコルの実施に向けて出力電力レベルを調整するためのコントローラ214をさらに含む。
送信回路202は、送信アンテナ204によって発生する近傍界の付近における動作中のレシーバの有無を検出するために、負荷検知回路216をさらに含むことができる。例として、負荷検知回路216は、送信アンテナ204によって発生する近傍界の付近における動作中のレシーバの有無によって影響される、電力増幅器210に流れる電流を監視する。電力増幅器210における、負荷に対する変化の検出は、動作中のレシーバと通信するためのエネルギーを送信するために発振器212をイネーブルにするかどうかを決定する際に利用する目的で、コントローラ214によって監視される。
送信アンテナ204は、抵抗性損失を低く保つように選択された厚さ、幅、および金属タイプを有するアンテナストリップ(antenna strip)として実装することができる。通常の実装形態では、送信アンテナ204は、一般に、テーブル、マット、ランプ(lamp)、または他のポータブル性の低い構成物などの、大型の構造体と関連するように構成することができる。したがって、送信アンテナ204では、実用的な寸法にするための「巻き」が通常必要にならない。送信アンテナ204の例示的実装形態は、「電気的に小さく」(すなわち、波長の分数)てもよく、共振周波数を決めるためのキャパシタを用いることによって、使用可能な低い周波数で共振するように同調され得る。送信アンテナ204が、直径、または、正方形のループの場合は辺の長さにおいて、受信アンテナに比べて大きくなり得る(例えば、0.50メートル)例示的用途では、送信アンテナ204には、妥当なキャパシタンスを得るために多数の巻きが必ずしも必要にならないことになる。
トランスミッタ200は、トランスミッタ200に関連し得るレシーバデバイスの所在および状態に関する情報を集め、その情報を追跡することができる。例えば、トランスミッタ回路202は、(本明細書ではプロセッサとも呼ばれる)コントローラ214に接続されている存在検出器280、密閉検出器260、または、それらの組合せを含むことができる。コントローラ214は、存在検出器280および密閉検出器260からのプレゼンス信号(presence signal)に応じて、増幅器210によって送出される電力の量を調整することができる。トランスミッタは、例えば、建物に来ている従来の交流電力を変換する交流-直流変換器(図示せず)、従来の直流電源をトランスミッタ200に適した電圧に変換する直流-直流変換器(図示せず)などの複数の電源を通じて、または、従来の直流電源(図示せず)から直接電力を受けることができる
非限定の例として、存在検出器280は、トランスミッタの適用範囲に入れられた、充電されるデバイスの最初の存在を検知するために利用される動き検出器でもよい。検出後に、トランスミッタがオン状態になってもよく、また、そのデバイスによって受信される高周波電力が所定の方法でRxデバイスのスイッチを切り換えるために使用されてもよく、それによって、トランスミッタの駆動点インピーダンスの変化がもたらされる。
非限定の別の例として、存在検出器280は、例えば、赤外線検出、動き検出、または他の好適な手段による、人を検出することができる検出器でもよい。いくつかの例示的実施形態では、送信アンテナが特定の周波数で送信することができる電力の量を制限する規制があり得る。いくつかの例では、これらの規制は、電磁放射から人を保護する意味を与えられている。しかし、例えば、ガレージ、工場のフロア、店などの、人が居ない場所、または人がめったに居ない場所に送信アンテナが配置される環境があり得る。これらの環境に人がいない場合、送信アンテナの電力出力を通常の電力制限規制を超えて増加させることが許容される場合があり得る。すなわち、コントローラ214は、人の存在に応じて送信アンテナ204の電力出力を規制レベル以下に調整することができ、また、送信アンテナ204の電磁界からの規制距離の外に人が居る場合には、送信アンテナ204の電力出力を、規制レベルを上まわるレベルに調整することができる。
非限定の例として、(本明細書では密閉室検出器または密閉空間検出器と呼ばれることもある)密閉検出器260は、エンクロージャが閉じられている状態にある場合、または開かれている状態にある場合を判別するための、感知スイッチなどのデバイスでもよい。閉じられた状態にあるエンクロージャの中にトランスミッタがある場合には、トランスミッタの電力レベルを上げることができる。
例示的実施形態では、トランスミッタ200がいつまでもオン状態のままにならない方法を用いることができる。この例では、利用者が決めた時間分が過ぎるとトランスミッタ200を止めるようにプログラムすることができる。この機能は、トランスミッタ200の周辺の無線デバイスが十分に充電された後に、トランスミッタ200、特に電力増幅器210が長く動作しないようにする。このイベントは、デバイスが十分に充電されているという、リピータ(repeater)または受信コイルから送られる信号を検出する回路の故障によるものであってもよい。別のデバイスがトランスミッタ200の周辺に置かれる場合にトランスミッタ200が自動的にシャットダウンしないように、トランスミッタ200の周辺において検出された動きが設定期間になかった後にのみ、トランスミッタ200の自動シャットオフ機能を作動させることができる。利用者が動作停止時間の間隔を決めて、その間隔を望むように変更することができてもよい。非限定の例として、デバイスが最初は完全に放電しているという想定のもとに、この時間間隔は、特定の種類の無線デバイスを完全に充電するのに必要な時間間隔より長くてもよい。
図5は、本発明の例示的実施形態によるレシーバ300の簡略化ブロック図である。レシーバ300は、受信回路302および受信アンテナ304を含む。アンテナ304は、「受信アンテナ」と呼ばれるが、受信アンテナ304が、近傍界通信手段によってデータを受信および送信するように構成され得る点は、留意すべきである。レシーバ300は、受信した電力を供給するために、デバイス350にさらに結合している。レシーバ300は、デバイス350の外部にあるように図示されているが、デバイス350に組み込まれていてもよいことに留意されたい。概して、エネルギーは、受信アンテナ304に無線で伝わり、次いで、受信回路302を介してデバイス350に結合する。
受信アンテナ304は、送信アンテナ204(図4)と同じ周波数、またはほぼ同じ周波数で共振するように同調する。受信アンテナ304は、送信アンテナ204と同様に大きさを決めることができ、または、関連するデバイス350の寸法に応じた異なるサイズでもよい。例として、デバイス350は、送信アンテナ204の直径または長さより小さい直径寸法または長さ寸法を有する携帯型電子デバイスでもよい。このような例では、受信アンテナ304は、同調キャパシタ(図示せず)のキャパシタンス値を減らし、また受信アンテナのインピーダンスを増やすために、複数巻きアンテナとして実装することができる。例として、受信アンテナ304は、アンテナの直径を最大にし、受信アンテナのループ巻き(すなわち、巻き線)の数と、巻き線間のキャパシタンスとを減らすために、デバイス350の実質的な外周部の周りに配置することができる。
受信回路302は、受信アンテナ304に対してインピーダンス整合を提供する。受信回路302は、受信した高周波エネルギーソースを、デバイス350が使用する充電電力に変換する電力変換回路306を含む。電力変換回路306は、高周波-直流変換器308を含み、また、直流-直流変換器310を含むことができる。高周波-直流変換器308は、受信アンテナ304で受信された高周波エネルギー信号を非交番電力に変換し、直流-直流変換器310は、整流された高周波エネルギー信号を、デバイス350に適合したエネルギーポテンシャル(例えば、電圧)に変換する。部分的および全体的な整流器、レギュレータ、ブリッジ、ダブラー、ならびにリニア変換器およびスイッチング変換器を含む、様々な高周波-直流変換器が考えられる。アンテナ304も近傍界通信用に構成することができる点は、留意すべきである。
受信回路302は、受信アンテナ304を電力変換回路306に接続するための、あるいは、電力変換回路306を切断するための切り換え回路312をさらに含むことができる。電力変換回路306から受信アンテナ304を切断することによって、デバイス350の充電が停止するだけでなく、トランスミッタ200(図2)によって「見られる」「負荷」が変化する。
上記で開示したように、トランスミッタ200は、トランスミッタの電力増幅器210に供給されるバイアス電流の変動を検出する負荷検知回路216を含む。したがって、トランスミッタ200は、トランスミッタの近傍界にレシーバがある場合を判別するための機構を有する。
複数のレシーバ300がトランスミッタの近傍界に存在している場合、他のレシーバがより効率的にトランスミッタと結合することを可能にするために、1つまたは複数のレシーバのローディング(loading)とアンローディング(unloading)を、時分割多重化することが望ましい場合がある。また、付近の他のレシーバに対する結合をなくすために、または、付近のトランスミッタに対するローディングを減らすために、レシーバを隠す(cloak)こともできる。また、レシーバのこの「アンローディング」は、本明細書では「クローキング(cloaking)」として公知である。さらに、レシーバ300によって制御され、トランスミッタ200によって検出される、アンローディングとローディングのこの切り換えは、以下でより十分に説明されるレシーバ300からトランスミッタ200への通信のしくみを実現する。さらに、レシーバ300からトランスミッタ200へのメッセージの送信を可能にするプロトコルが、この切り換えに関連し得る。例として、切り換え速度は、100μs程度であり得る。
例示的実施形態では、トランスミッタとレシーバの間の通信は、通常の双方向通信ではなく、デバイス感知と充電制御のしくみを指す。すなわち、トランスミッタは、送信される信号のオンオフキーイング(on/off keying)を用いて、エネルギーが近傍界で利用可能かどうかを調整する。レシーバは、トランスミッタからのメッセージとして、これらのエネルギーの変化を解釈する。レシーバ側からは、レシーバは、受信アンテナの同調と離調を用いて、どのくらいの電力が近傍界から受け取られているかを調整する。トランスミッタは、近傍界から使われる電力におけるこの差を検出することができ、これらの変化をレシーバからのメッセージとして解釈する。
受信回路302は、トランスミッタからレシーバへの情報を伝える信号に相当し得る、受信したエネルギーの変動を特定するために用いられる信号検出器およびビーコン回路314をさらに含むことができる。さらに、信号およびビーコン回路314は、減少した高周波信号エネルギー(すなわち、ビーコン信号)の送信を検出するために、また、無線充電または近傍界通信のための受信回路302を構成する、受信回路302における無通電の回路または電力が欠乏している回路を作動させるための定格電力に、減少した高周波信号エネルギーを整流するために用いることもできる。
受信回路302は、本明細書で説明される切り換え回路312の制御を含む、本明細書で説明されるレシーバ300の処理を統合するためのプロセッサ316をさらに含む。また、レシーバ300のクローキングは、デバイス350に充電電力を供給する、有線による外部の充電ソース(例えば、壁/USBの電源)の検出を含む、他のイベントの発生時に行われることもある。プロセッサ316は、レシーバのクローキングの制御に加え、ビーコン回路314を監視してビーコン状態を判別し、トランスミッタから送られたメッセージを抽出することもできる。また、プロセッサ316は、性能を向上させるために直流-直流変換器310を調整することもできる。
図6は、トランスミッタとレシーバの間のメッセージングを行うための送信回路の一部の簡略化概略図である。本発明のいくつかの例示的実施形態では、トランスミッタとレシーバの間の通信手段が可能となり得る。図6では、電力増幅器210は、放射電磁界を発生させるために送信アンテナ204をドライブする。この電力増幅器は、送信アンテナ204に対して所望の周波数で発振しているキャリア信号220によってドライブされる。電力増幅器210の出力を制御するために、送信変調信号224が用いられる。
送信回路は、電力増幅器210におけるオンオフキーイング処理を用いることによって、信号をレシーバに送ることができる。すなわち、送信変調信号224がアサート(assert)されると、電力増幅器210は、送信アンテナ204に対してキャリア信号220の周波数をドライブすることになる。送信変調信号224がネゲート(negate)されると、電力増幅器は、送信アンテナ204に対していかなる周波数もドライブしないことになる。
また、図6の送信回路は、電力増幅器210に電力を供給し、受信信号235の出力を生成する負荷検知回路216を含む。この負荷検知回路216では、信号226における電力部分と、電力増幅器210に対する電源部分228との間に、抵抗器Rsの両端の電圧降下が生じる。電力増幅器210によって消費される電力のいかなる変化も、差動増幅器230によって増幅される、電圧降下における変化をもたらすことになる。送信アンテナが、(図6には示されていない)レシーバの受信アンテナとの結合化モードにある場合には、電力増幅器210によって引き込まれる電流の量が変化することになる。すなわち、送信アンテナ204に結合化モードの共振が起きていない場合には、放射電磁界をドライブするのに必要な電力は第1の量となる。結合化モードの共振が起きていると、大部分の電力が受信アンテナに結合しているため、電力増幅器210によって消費される電力の量が増加することになる。したがって、受信信号235によって、送信アンテナ204に結合している受信アンテナの存在が示され、また、受信アンテナから送られる信号も検出され得る。さらに、レシーバの電流の引き込みにおける変化は、トランスミッタの電力増幅器の電流の引き込みによって観察可能となり、この変化は、受信アンテナからの信号を検出するために用いることができる。
本明細書において説明された様々な例示的実施形態は、ディスプレイユニットと、少なくとも1つの受信アンテナとを有するディスプレイアセンブリに関する。以下でより十分に説明されるように、ディスプレイアセンブリは、ディスプレイユニットと、少なくとも1つの受信アンテナとの間に配置されたフェライトリングをさらに含むことができる。さらに、このディスプレイアセンブリは、少なくとも1つのアンテナと、ディスプレイユニットの少なくとも一部とを入れる磁気的に透明なシェル(shell)を含むことができる。
図7は、ディスプレイユニット702と、ディスプレイユニット702を少なくとも部分的に囲むアンテナ704とを含むディスプレイアセンブリ700を示す。単に例として、アンテナ704は、無線電力、近傍界通信(NFC)手段による送信データ、NFC手段による受信データ、またはこれらの組合せを受けるように構成された近傍界アンテナを含むことができる。1つの例示的実施形態によれば、アンテナ704は、1つまたは複数の巻き線を有するコイルアンテナを含むことができる。ディスプレイユニット702の周辺部が、アンテナ704を少なくとも間接的に支持することができる点は、留意すべきである。
以下でより十分に説明されるように、アンテナ704とディスプレイユニット702の間にフェライト材料を配置することができるため、ディスプレイユニット702は、アンテナ704を間接的に支持するためにアンテナ704と接触している必要はない。間接的な支持に関する非限定の例には、ディスプレイユニット702によって実現される間接的な支持をもたらす、アンテナ704に対して直接的な支持を行う、ディスプレイユニット702の周辺部の周りに配置されるフェライト材料またはフェライトリングなどの、1つもしくは複数の中間層または中間の材料の向きまたは配置が挙げられる。
さらに、ディスプレイユニット702の周辺部によって、アンテナ704の少なくとも1つの巻き線の円周が実質的に決められる。ディスプレイユニット702は、従来のディスプレイユニットの任意の公知の素子を含むことができる。単に例として、ディスプレイユニット702は、単に例として、表示スクリーン、タッチスクリーン、1つもしくは複数のディスプレイドライバ、1つもしくは複数の照明デバイス(例えば、バックライトデバイス)、1つもしくは複数のセンサ、1つもしくは複数のコネクタ、1つもしくは複数のフィードバック素子、または、これらの任意の組合せを含むことができる。さらに、ディスプレイアセンブリ700は、アンテナ704とディスプレイユニット702のそれぞれに動作可能に結合され得るコネクタ710を含むことができる。
1つの例示的実施形態によれば、ディスプレイユニットコネクタを含むことができるコネクタ710は、アンテナ704用の1つまたは複数の接続部を含むことができる。さらに、アンテナ704が、コネクタ710の1つまたは複数の接続部(図示せず)をディスプレイユニット702と共有することができる点は、留意すべきである。単に例として、アンテナ704およびディスプレイユニット702は、コネクタ710の共通グラウンドピンを共有することができる。単一コネクタによって、ディスプレイアセンブリ700のサイズおよび/またはコストが低減され得る点は、留意すべきである。単一のコネクタ710を有するディスプレイアセンブリ700が図示されており、このうち、アンテナ704とディスプレイユニット702のそれぞれがコネクタ710を共有しているが、本発明はそのように限定されていない。むしろ、アンテナ704およびディスプレイユニット702は、それぞれ専用のコネクタを有することができる。
1つの例示的実施形態によれば、ディスプレイアセンブリ700は、ディスプレイユニット702を少なくとも部分的に囲み、ディスプレイユニット702とアンテナ704の間に配置された、フェライト材料を含むリング706をさらに含むことができる。1つの例示的実施形態によれば、リング706は、アンテナ704に関連する磁界を形成するように構成することができる。ディスプレイユニット702が金属性のコンポーネントを含まない(例えば、ディスプレイユニット702が、ガラス、プラスチック、またはこの両方を含む)例示的実施形態では、リング706が必要とされない場合がある点は、留意すべきである。
加えて、ディスプレイ素子700は、アンテナ704と、ディスプレイユニット702の少なくとも一部とを入れることができるシェル708を含むことができる。さらに、リング706を含む例示的実施形態では、ディスプレイユニット702、アンテナ704、およびリング706のそれぞれを、シェル708の中に少なくとも部分的に入れることができる。シェル708は、本明細書ではラッパー(wrapper)またはケースと呼ばれることもある。シェル708が磁気的に透明な材料を含むことができる点は、留意すべきである。
図8は、ディスプレイユニット702と、ディスプレイユニット702を少なくとも部分的に囲むアンテナ704とを含むディスプレイアセンブリ700の別の図である。図8に示されているように、ディスプレイユニット702は、厚さTを有することができる。さらに、ディスプレイアセンブリ700は、ディスプレイユニット702の外側の端部を少なくとも部分的に囲む、その端部に隣接しているリング706を含むことができる。1つの例示的実施形態によれば、リング706も厚さTを有することができるため、ディスプレイユニット702の外側の端部と実質的に揃い得る。別の実施形態によれば、リング706は、ディスプレイユニット702の厚さに満たない厚さを含むことができる。しかし、リング706を含む例示的実施形態では、リング706がディスプレイユニット702とアンテナ704の間に配置され得る点は、留意すべきである。
また、図8は、シェル708の中に入っているディスプレイユニット702、アンテナ704、シェル708、およびリング706を示す。さらに、ディスプレイアセンブリ700は、アンテナ704およびディスプレイユニット702のそれぞれがディスプレイアセンブリ700の外側のコンポーネントに動作可能に結合することを可能とするように構成されたコネクタ710をさらに含むことができる。
図9は、正面720を有するディスプレイアセンブリ700の別の図である。さらに、図10は、図9に示されている正面720の反対側にある背面722を有するディスプレイアセンブリ700を示す。図9および図10を参照すると、(図9と図10にそれぞれ矢印724と726によって示されている)磁束がアンテナ704から外に放射されること、または、磁束が外部のアンテナ(図示せず)から、ディスプレイアセンブリ700の正面720および背面722のそれぞれよりアンテナ704を通過することを可能にするように、ディスプレイアセンブリ700を構成することができる点は、留意すべきである。したがって、アンテナ704は、上向きまたは下向きの位置において好適なアンテナを含むデバイス、またはそのデバイスの付近(例えば、充電面および/またはNFCリーダ/ライタ)に配置されつつ、無線で電力を受信し、NFC手段を介してデータを受信し、またNFC手段を介してデータを送信することができる。
図9に示されているように、アンテナ704は、ディスプレイユニット702とアンテナ704の間のクリアランス(clearance)だけディスプレイユニット702から離れている。本明細書で用いられる「クリアランス」という用語は、空きスペース、非伝導性部品を含むスペース、またはこれらの任意の組合せを含む場合がある。図9に示されている例では、クリアランスの一部には、アンテナ704とディスプレイユニット702の間に配置された、磁気的に空いているスペース、または磁気的に透明なスペースが含まれる場合がある。したがって、クリアランスは、アンテナ704と関連しており、またそのアンテナに隣接し得る磁界に逃げ経路(escape path)を提供することができる。具体的には、構成されるディスプレイアセンブリ700は、アンテナ704の周り全体に逃げ経路を提供することができる。上記で述べたように、アンテナ704に隣接する逃げ経路によってアンテナ704の周りに磁界ができるため、関連する無線受信アンテナの機能を強化することができる。さらに、伝導性部品(すなわち、ディスプレイユニット702の磁気的に伝導性のある部分)から生じる、アンテナ704に隣接し、そのアンテナに関連する磁界に対するいかなる悪影響も制限され得る。例として、クリアランスは、ディスプレイユニット702の磁気的に非伝導性の端部によって設けることができる。
図11は、ディスプレイユニット702と、ディスプレイユニット702の一部を少なくとも部分的に囲むアンテナ704とを有するディスプレイアセンブリ700の側面図を示す。図11には4つの巻き線を有するアンテナ704が示されているが、アンテナ704は任意数の巻き線を含むことができる。さらに、ディスプレイアセンブリ700は、ディスプレイユニット702の外側の端部の少なくとも一部を少なくとも部分的に囲む、その外側の端部の少なくとも一部に隣接しているリング706を含む。上記に示されているように、リング706は、アンテナ704とディスプレイユニット702の間に配置することができるため、アンテナ704をディスプレイユニット702から物理的に離すことができる。さらに、図11に示されているように、リング706がディスプレイユニット702の厚さTを下まわる厚さAを有する点は、留意すべきである。
引き続き図11を参照すると、ディスプレイアセンブリ700は、ディスプレイユニット702、アンテナ704、およびリング706のそれぞれを入れるシェル708を含むことができる。ディスプレイユニット702のスクリーン730(例えば、ガラススクリーン)が、シェル708の外側に配置され得る点は、留意すべきである。さらに、ディスプレイアセンブリ700は、アンテナ704およびディスプレイユニット702のそれぞれに動作可能に結合し得るコネクタ710を含むことができる。
図12を参照して、本発明の例示的実施形態によれば、NFCシステム900は、ディスプレイアセンブリ700の中に配置する(例えば、組み込む)ことができる。この例示的実施形態では、アンテナ704(図7〜図11参照)が外部コネクタ(例えば、コネクタ710。図7〜図11参照)に接続される必要がない場合がある点は、留意すべきである。しかし、当業者によって理解されるように、コネクタ(例えば、コネクタ710)には、I2Cなどのホストインタフェースポートが必要になる場合がある。別の例示的実施形態によれば、図13に示されているように、ディスプレイアセンブリ700の中に無線充電システム910(例えば、図5におけるレシーバ300)を少なくとも部分的に配置する(例えば、組み込む)ことができる。この例示的実施形態では、アンテナ704(図7〜図11参照)が外部コネクタ(例えば、コネクタ710)に接続される必要がない場合がある点は、留意すべきである。図14は、単に例として、携帯電話、携帯型メディアプレーヤ、カメラ、ゲームデバイス、ナビゲーションデバイス、工具、玩具、またはこれらの任意の組合せを含むことができる電子デバイス930を示す。図14に示されているように、電子デバイス930は、ディスプレイアセンブリ700を含むことができる。
図15は、1つまたは複数の例示的実施形態による方法980を示すフローチャートである。方法980は、ディスプレイユニットの少なくとも一部を少なくとも部分的に囲む少なくとも1つのアンテナを含むディスプレイアセンブリを形成する(数字982によって示されている)ステップを含むことができる。
アンテナ、および、場合によってはフェライト材料をディスプレイアセンブリに組み込むことは、ディスプレイアセンブリの複雑さを低減することができ、それによって関連する電子デバイスのコストが低下し、また信頼性が向上し得る。さらに、電子ディスプレイが大量に生産される場合があるため、アンテナ、フェライトリング、およびディスプレイユニットの個別の購入に比べて、費用の節約ができる場合がある。その上、アンテナとフェライト材料を硬質のディスプレイアセンブリの内部に取り付けることができるため、アンテナとフェライト材料の相対的位置および間隔を一定のままとすることができ、それによってより安定な同調がもたらされ得る。さらに、表示スクリーンの周りにアンテナを配置することによって、関連する電子デバイス(例えば、携帯電話)は、上向きと下向きの両方において遠隔デバイス(例えば、無線充電器)に結合するように構成することができる。
当業者は、任意の様々な異なる技術および技法を用いて、情報および信号を表すことができる点を理解するであろう。例えば、上記の説明全体を通じて参照することができるデータ、指示、命令、情報、信号、ビット、記号、およびチップ(chip)は、電圧、電流、電磁波、磁界もしくは磁性素子、光学場もしくは光学的素子、またはこれらの任意の組合せによって表すことができる。
当業者は、本明細書で開示した例示的実施形態に関連して説明された様々な例示的論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムのステップが、電子機器のハードウェア、コンピュータのソフトウェア、または両方の組合せとして実装され得ることをさらに理解するであろう。ハードウェアとソフトウェアのこの互換性を明確に説明するために、様々な例示的構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップを、概してそれらの機能に関して上記に説明した。このような機能がハードウェアとして実装されるか、またはソフトウェアとして実装されるかは、特定の用途、および、システム全体に課せられた設計の制約による。当業者は、説明された機能を、それぞれの特定用途に向けた様々な方法で実施することができるが、このような実施の決定が、本発明の例示的実施形態の範囲からの逸脱を生じさせるものとして解釈されるべきではない。
本明細書で開示された例示的実施形態に関連して説明した様々な例示的論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)もしくは他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリートゲートもしくはトランジスタの論理回路、ディスクリートのハードウェアコンポーネント、または、本明細書で説明した機能を実行するように設計された以上の任意の組合せを用いて、実施または実行することができる。汎用プロセッサはマイクロプロセッサでもよいが、あるいは、従来の任意のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシンでもよい。プロセッサは、DSPとマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアを併用する1つまたは複数のマイクロプロセッサ、または、このような任意の他の構成品などの、コンピューティングデバイスの組合せとして実施することもできる。
本明細書で開示された例示的実施形態に関連して説明した方法またはアルゴリズムのステップは、直接ハードウェアで、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールで、または、この2つの組合せで具現化することができる。ソフトウェアモジュールは、ランダムアクセスメモリ(RAM)、フラッシュメモリー、リードオンリーメモリー(ROM)、電気的プログラム可能ROM(EPROM)、電気的消去可能プログラマブルROM(EEPROM)、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、CD-ROM、または、当技術分野で公知である記憶媒体の任意の他の形態の中に入っていてもよい。例示的記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み出し、また記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサに結合している。あるいは、記憶媒体は、プロセッサに組み込まれていてもよい。プロセッサと記憶媒体は、ASICの中に入っていてもよい。ASICは、利用者端末の中に入っていてもよい。あるいは、プロセッサと記憶媒体は、ディスクリート部品として利用者端末の中に入っていてもよい。
1つまたは複数の例示的実施形態では、説明された機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの任意の組合せで実施されてもよい。ソフトウェアで実施される場合、それらの機能は、コンピュータ可読媒体における1つもしくは複数の命令またはコードとして、記憶または送信することができる。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体と、ある場所から他の場所へのコンピュータプログラムの転送を容易にする任意の媒体を含む通信媒体との両方を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセス可能な任意の利用可能な媒体でもよい。限定ではなく例として、このようなコンピュータ可読媒体には、RAM、ROM、EEPROM、CD-ROMもしくは他の光学ディスク記憶デバイス、磁気ディスク記憶デバイスもしくは他の磁気記憶デバイス、または、命令もしくはデータ構造の形態で所望のプログラムコードを実行もしくは記憶するために用いることができ、コンピュータによってアクセス可能な任意の他の媒体が含まれ得る。さらに、任意の接続部が、厳密にはコンピュータ可読媒体と呼ばれる。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、撚り線対、デジタル加入者線(DSL)、または、赤外線、無線、およびマイクロ波などの無線技術を用いて、ウェブサイト、サーバー、または他の遠隔ソースから送信されるとすると、この同軸ケーブル、光ファイバケーブル、撚り線対、DSL、または、赤外線、無線、およびマイクロ波などの無線技術は、媒体の定義に含まれる。本明細書で用いられるディスク(disk)とディスク(disc)には、コンパクトディスク(CD)、レーザーディスク（登録商標）、光ディスク、デジタル多用途ディスク(DVD)、フロッピー（登録商標）ディスク、およびブルーレイが含まれ、このうち、ディスク(disk)は、一般にデータを磁気的に再生し、ディスク(disc)は、レーザーを用いてデータを光学的に再生する。また、上記の組合せもコンピュータ可読媒体の範囲に含まれるべきである。
開示した例示的実施形態の先の説明は、いかなる当業者でも本発明を製造または使用することができるように行われている。これらの例示的実施形態に対する様々な変更は、当業者には直ちに明白となり、本明細書で定義された包括的な原理は、本発明の主旨および範囲から逸脱することなく他の実施形態に適用することができる。したがって、本発明は、本明細書で示された例示的実施形態に限定されるようには考えられておらず、本明細書で開示された原理、および新規性のある特徴と矛盾することのない最も広い範囲を与えられるように考えられている。
100 無線伝送システムまたは無線充電システム
104 トランスミッタ
106 放射電磁界
108 レシーバ
114 送信アンテナ
118 受信アンテナ
122 発振器
124 電力増幅器
126 フィルタおよび整合回路
132 整合回路
134 整流器および切り換え回路
150 ループアンテナ
200 トランスミッタ
202 送信回路
204 送信アンテナ
206 整合回路
208 フィルタ
210 電力増幅器
212 発振器
214 コントローラ
216 負荷検知回路
220 キャリア信号
224 送信変調信号
230 差動増幅器
235 受信信号
250 差動アンテナ
260 密閉検出器
280 存在検出器
300 レシーバ
302 受信回路
304 受信アンテナ
308 高周波-直流変換器
310 直流-直流変換器
312 整合-切り換え回路
314 ビーコン検出器
316 プロセッサ
350 デバイス
700 ディスプレイアセンブリ
702 ディスプレイユニット
704 アンテナ
706 リング
708 シェル
710 コネクタ
720 正面
722 背面
724 磁束
726 磁束
730 スクリーン
900 近傍界通信システム
910 無線充電システム
930 電子デバイス
980 方法
A 厚さ
T 厚さ

Claims (33)

  1. 電力を無線で受信するための電子デバイスであって、
    スクリーンを有する正面と、前記正面と反対に位置する背面と、前記正面と前記背面の間に位置する複数の側面と、を具備するディスプレイユニットと、
    前記複数の側面の上に囲んで配置され、また、前記正面と前記背面との間に配置された非伝導材料と、
    前記非伝導材料の上に配置され、前記スクリーンよりも小さな領域上に配置された、少なくとも１つの巻き線を有するコイルを具備し、前記非伝導材料が前記少なくとも１つの巻き線と前記ディスプレイユニットとを分離し、前記少なくとも１つの巻き線が前記正面と前記背面との間に配置され、かつ、前記少なくとも１つの巻き線がアンテナを支持する前記非伝導材料を囲み、前記電子デバイスを充電するか、または前記電子デバイスに電力を供給するために充電電力を無線で受信し、また、データを送信または受信するように構成された、前記アンテナと
    を含む、電子デバイス。
  2. 前記複数の側面が、前記アンテナの少なくとも１つの巻き線の周を実質的に決める、請求項１に記載の電子デバイス。
  3. 前記ディスプレイユニットが、スクリーン、１つまたは複数のディスプレイドライバ、１つまたは複数の照明デバイス、１つまたは複数のセンサ、１つまたは複数のコネクタ、および、１つまたは複数のフィードバック素子の少なくとも１つを含む、請求項１に記載の電子デバイス。
  4. 前記ディスプレイユニットと前記アンテナのそれぞれに動作可能に結合したコネクタをさらに含む、請求項１に記載の電子デバイス。
  5. 前記ディスプレイユニットおよび前記アンテナが、前記コネクタの１つまたは複数の接続部を共有する、請求項４に記載の電子デバイス。
  6. 前記非伝導材料が、フェライト材料を含むリングをさらに含む、請求項１に記載の電子デバイス。
  7. 前記アンテナと、前記ディスプレイユニットの少なくとも一部とを囲む、磁気的に透明な材料を含むシェルをさらに含む、請求項１に記載の電子デバイス。
  8. 前記ディスプレイユニットの前記正面と前記背面のそれぞれを通って磁束が放射されることを可能とするように前記ディスプレイユニットが構成された、請求項１に記載の電子デバイス。
  9. 近傍界通信システムをさらに含む、請求項１に記載の電子デバイス。
  10. 無線充電システムをさらに含む、請求項１に記載の電子デバイス。
  11. 前記コイルが１より多くの巻き線を含む、請求項１に記載の電子デバイス。
  12. 携帯電話、携帯型メディアプレーヤ、カメラ、ゲームデバイス、ナビゲーションデバイス、工具、および玩具の少なくとも１つを含む、請求項１に記載の電子デバイス。
  13. 電力を無線で受信する方法であって、
    少なくとも１つの巻き線を有するコイルを具備したアンテナを含むディスプレイアセンブリを形成するステップと、
    非伝導材料を、ディスプレイユニットの複数の側面の上に囲んで、かつ前記ディスプレイユニットの、スクリーンを有する正面と、背面との間に配置するステップであって、前記背面が前記正面と反対に位置し、前記複数の側面が前記正面と前記背面の間に位置するものである、ステップと、
    前記少なくとも１つの巻き線を、前記少なくとも１つの巻き線を前記ディスプレイユニットから分離する前記非伝導材料の上に配置するステップであって、前記スクリーンよりも小さな領域上に配置された前記少なくとも１つの巻き線が前記正面と前記背面との間に配置され、前記非伝導材料が前記アンテナを支持し、前記アンテナが電子デバイスを充電するか、または前記電子デバイスに電力を供給するために充電電力を無線で受信し、また、データを送信または受信するように構成されたものである、ステップを含む、
    前記方法。
  14. 前記ディスプレイユニットが、スクリーン、１つまたは複数のディスプレイドライバ、１つまたは複数の照明デバイス、１つまたは複数のセンサ、１つまたは複数のコネクタ、および、１つまたは複数のフィードバック素子の少なくとも１つを更に含む、請求項１３に記載の方法。
  15. 前記ディスプレイユニットと前記アンテナのそれぞれにコネクタを結合させるステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
  16. 前記非伝導材料が、フェライト材料を含むリングを有する、請求項１３に記載の方法。
  17. 前記アンテナと、前記ディスプレイユニットの少なくとも一部とを磁気的に透明なシェルに入れるステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
  18. 近傍界通信システムを前記ディスプレイアセンブリに配置するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
  19. 無線充電システムを前記ディスプレイアセンブリに配置するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
  20. 電力を無線で受信するための電子デバイスであって、
    複数の側面と、スクリーンを有する正面と、前記正面とは反対に位置する背面と、を具備し、前記複数の側面が前記正面と前記背面との間に配置された、情報の表示手段と、
    前記複数の側面の上に囲んで配置され、また、前記正面と前記背面との間に配置された非伝導手段と、
    前記非伝導手段を囲むように構成され、前記電子デバイスを充電するか、または前記電子デバイスに電力を供給するために充電電力を無線で受信し、また、データを送信または受信するようにさらに構成された、かつ、前記スクリーンよりも小さな領域上に配置された無線で受信または送信するための手段と、
    前記正面と前記背面との間に配置された、前記無線で受信または送信するための手段と前記非伝導手段とを支持し、前記非伝導手段が前記無線で受信または送信するための手段を前記情報の表示手段から離すものである、支持手段と
    を含む電子デバイス。
  21. 前記非伝導手段が前記複数の側面上に配置され、前記複数の側面が、前記無線で受信または送信するための手段の少なくとも１つの巻き線の周を実質的に決める、請求項２０に記載の電子デバイス。
  22. 前記情報の表示手段が、スクリーン、１つまたは複数のディスプレイドライバ、１つまたは複数の照明デバイス、１つまたは複数のセンサ、１つまたは複数のコネクタ、および、１つまたは複数のフィードバック素子の少なくとも１つを含む、請求項２０に記載の電子デバイス。
  23. 前記情報の表示手段と、前記無線で受信または送信するための手段とのそれぞれに動作可能に結合したコネクタをさらに含む、請求項２０に記載の電子デバイス。
  24. 前記情報の表示手段と、前記無線で受信または送信するための手段とが、前記コネクタの１つまたは複数の接続部を共有する、請求項２３に記載の電子デバイス。
  25. 前記非伝導手段が、フェライト材料を含むリングを有する、請求項２０に記載の電子デバイス。
  26. 前記無線で受信または送信するための手段と、前記支持手段及び前記情報の表示手段の少なくとも一部と、を囲む、磁気的に透明な材料を含むシェルをさらに含む、請求項２０に記載の電子デバイス。
  27. 前記情報の表示手段の前記正面と前記背面のそれぞれを通って磁束が放射されることを可能とするように構成された、請求項２０に記載の電子デバイス。
  28. 内部に組み込まれた近傍界通信システムをさらに含む、請求項２０に記載の電子デバイス。
  29. 内部に組み込まれた無線充電システムをさらに含む、請求項２０に記載の電子デバイス。
  30. 前記無線で受信または送信するための手段が、１つまたは複数の巻き線を含むコイルアンテナを含む、請求項２０に記載の電子デバイス。
  31. 携帯電話、携帯型メディアプレーヤ、カメラ、ゲームデバイス、ナビゲーションデバイス、工具、および玩具の少なくとも１つを含む、請求項２０に記載の電子デバイス。
  32. 前記表示手段がディスプレイユニットの少なくとも一部を含む、請求項２０に記載の電子デバイス。
  33. 前記無線で受信または送信するための手段がアンテナを含む、請求項２０に記載の電子デバイス。
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Families Citing this family (60)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9559405B2 (en) 2009-06-12 2017-01-31 Qualcomm Incorporated Devices and methods related to a display assembly including an antenna
CN103004101B (zh) * 2010-02-02 2015-08-26 诺基亚公司 一种用于磁场感应的装置及方法
KR101821904B1 (ko) 2010-04-08 2018-01-24 액세스 비지니스 그룹 인터내셔날 엘엘씨 Ｐｏｓ 유도성 시스템 및 방법
US8615279B2 (en) 2010-07-23 2013-12-24 Blackberry Limited Mobile wireless communications device with shunt component and related methods
US8774880B2 (en) * 2010-07-23 2014-07-08 Blackberry Limited Mobile wireless communications device with electrically conductive continuous ring and related methods
US10063678B2 (en) 2010-07-23 2018-08-28 Blackberry Limited System for controlling current along a housing of a mobile wireless communications device
EP2469644A1 (en) * 2010-12-22 2012-06-27 Laird Technologies AB An antenna arrangement for a portable radio communication device
US9014761B2 (en) * 2011-07-13 2015-04-21 Lg Electronics Inc. Mobile terminal
US20130059532A1 (en) * 2011-09-07 2013-03-07 Microsoft Corporation Partially Transparent Antenna
KR20130028571A (ko) * 2011-09-09 2013-03-19 엘지전자 주식회사 이동 단말기 및 이의 제조 방법
KR20130035879A (ko) * 2011-09-30 2013-04-09 삼성전자주식회사 무선 충전 모듈을 구비하는 휴대용 단말기
US8676116B2 (en) * 2011-10-07 2014-03-18 Blackberry Limited Electronic device with NFC antenna adjacent display and related methods
DE102011118564A1 (de) * 2011-11-15 2013-05-16 Grossenbacher System Ag Kontaktlose Stromversorgung und Signalübertragung durch Verkleidungselement für Gebäudeteile
US9507447B2 (en) * 2011-12-08 2016-11-29 Atmel Corporation Touch sensor with inductive charging
US9740342B2 (en) * 2011-12-23 2017-08-22 Cirque Corporation Method for preventing interference of contactless card reader and touch functions when they are physically and logically bound together for improved authentication security
WO2013124977A1 (ja) * 2012-02-22 2013-08-29 トヨタ自動車株式会社 非接触送電装置、非接触受電装置、および非接触送受電システム
WO2013154552A1 (en) * 2012-04-11 2013-10-17 Intel Corporation Integrated antennas for near field coupling integration
US20140004808A1 (en) * 2012-07-02 2014-01-02 Chun-Ying LI Antenna configuration structure of an nfc (near field communication) enabled medical device
KR101896909B1 (ko) 2012-07-16 2018-09-12 삼성전자주식회사 무선 충전 장치
GB2523015B (en) * 2012-10-26 2017-08-30 Murata Manufacturing Co Interface, communication apparatus, and program
JP5682739B2 (ja) * 2012-11-28 2015-03-11 株式会社村田製作所 インタフェース及び通信装置
JP2014119793A (ja) * 2012-12-13 2014-06-30 Toppan Forms Co Ltd 情報表示媒体
US9262651B2 (en) 2013-01-08 2016-02-16 Cirque Corporation Method for preventing unintended contactless interaction when performing contact interaction
KR102113258B1 (ko) 2013-02-15 2020-05-20 삼성전자주식회사 디스플레이 장치 및 이를 포함한 무선 충전 시스템
US9215752B2 (en) * 2013-03-11 2015-12-15 Google Technology Holdings LLC Electronic device with through-display near field communication capability
CN104242357A (zh) * 2013-06-06 2014-12-24 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 具有无线充电功能的显示器及与其适配的电子设备
GB2517422B (en) 2013-08-19 2017-04-05 Arm Ip Ltd Placement of an antenna in a wrist worn device
GB2517421B (en) * 2013-08-19 2020-09-02 Arm Ip Ltd A layered display unit with antenna for a wrist worn device
US9151623B2 (en) * 2013-08-23 2015-10-06 O2Micro Inc. Method and apparatus for controlling an electrical device and a wireless charging device
KR102126564B1 (ko) * 2013-11-01 2020-06-24 삼성전자주식회사 안테나를 포함하는 디스플레이 모듈
US9197270B2 (en) * 2013-11-27 2015-11-24 Sony Corporation Double ring antenna with integrated non-cellular antennas
CN103944614B (zh) 2014-03-21 2017-01-11 深圳市汇顶科技股份有限公司 近场通信系统和终端
EP2925091B1 (en) * 2014-03-27 2019-09-04 Tridonic GmbH & Co KG Spotlight LED module and light module
US10381875B2 (en) 2014-07-07 2019-08-13 Qualcomm Incorporated Wireless power transfer through a metal object
US9591175B2 (en) 2014-11-02 2017-03-07 Clover Network, Inc. Connecting a printer and a mobile device using identification information printed by the printer
US9813102B2 (en) * 2014-12-15 2017-11-07 Intel Corporation Display panel with transparent conductor based isolator and method for improved wireless communications
KR102315780B1 (ko) * 2015-01-19 2021-10-22 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치, 이를 포함하는 시스템 및 화소
US10122182B2 (en) 2015-02-27 2018-11-06 Qualcomm Incorporated Multi-turn coil on metal backplate
CN106160047B (zh) * 2015-04-13 2019-05-31 联想(北京)有限公司 一种无线充电装置、电子设备和信息处理方法
KR20160129336A (ko) * 2015-04-30 2016-11-09 엘지전자 주식회사 이동 단말기
WO2016186169A1 (ja) * 2015-05-21 2016-11-24 シャープ株式会社 表示デバイス
US9513756B1 (en) 2015-08-28 2016-12-06 Clover Network, Inc. Providing near field communication through a touch screen
US10923802B2 (en) * 2015-09-16 2021-02-16 Amotech Co., Ltd. Near field communication antenna module and portable terminal having the same
US10164600B2 (en) * 2015-10-12 2018-12-25 Nxp B.V. NFC or RFID device RF detuning detection and driver output power regulation
CN106597717A (zh) * 2015-10-19 2017-04-26 上海蓝沛信泰光电科技有限公司 一种液晶显示模组叠层结构及电子设备
JP6689592B2 (ja) * 2015-11-13 2020-04-28 ソニーモバイルコミュニケーションズ株式会社 電子機器及びアンテナ
EP3232377A3 (en) * 2016-04-15 2017-10-25 On Track Innovations Ltd. Contactless devices and methods of use thereof
US10425793B2 (en) 2017-06-29 2019-09-24 Texas Instruments Incorporated Staggered back-to-back launch topology with diagonal waveguides for field confined near field communication system
US10461810B2 (en) 2017-06-29 2019-10-29 Texas Instruments Incorporated Launch topology for field confined near field communication system
US10389410B2 (en) 2017-06-29 2019-08-20 Texas Instruments Incorporated Integrated artificial magnetic launch surface for near field communication system
US10623063B2 (en) * 2017-07-18 2020-04-14 Texas Instruments Incorporated Backplane with near field coupling to modules
US20190191266A1 (en) * 2017-12-14 2019-06-20 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for wireless vehicle communication
US20190191267A1 (en) * 2017-12-14 2019-06-20 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for wireless vehicle communication
DE102018122254B3 (de) * 2018-09-12 2019-12-12 Ifm Electronic Gmbh Kapazitiver Türgriffsensor mit einer Antenne zur Nahfeldkommunikation
US20200192542A1 (en) * 2018-12-12 2020-06-18 Novatek Microelectronics Corp. Display device with integrated antenna and method thereof
CN115066121A (zh) * 2019-12-18 2022-09-16 华为技术有限公司 一种电子设备及电子设备的组装方法
KR20210143095A (ko) * 2020-05-19 2021-11-26 삼성전자주식회사 디스플레이 패널 모듈 및 복수의 디스플레이 패널 모듈들을 포함하는 전자 장치
US11474571B2 (en) * 2020-05-19 2022-10-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Display panel module and electronic device including multiple display panel modules
CN111756896B (zh) * 2020-06-02 2021-10-01 Oppo广东移动通信有限公司 玻璃壳体组件及其制作方法和电子设备
US11677151B2 (en) * 2020-09-11 2023-06-13 Nxp B.V. Near-field communications device

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05335826A (ja) 1991-11-18 1993-12-17 Motorola Inc 通信装置用の内蔵アンテナ
GB2280804B (en) * 1993-02-25 1997-03-05 Motorola Inc Receiver having concealed external antenna
US6011519A (en) 1998-11-11 2000-01-04 Ericsson, Inc. Dipole antenna configuration for mobile terminal
TWI240241B (en) * 2000-05-04 2005-09-21 Koninkl Philips Electronics Nv Assembly of a display device and an illumination system
EP1764860A1 (en) * 2001-04-11 2007-03-21 LG Electronics Inc. Internal display-mounted antenna for mobile electronic equipment and mobile electronic equipment incorporating same
JP3905418B2 (ja) 2001-05-18 2007-04-18 セイコーインスツル株式会社 電源装置および電子機器
JPWO2003060732A1 (ja) * 2002-01-16 2005-05-19 富士通株式会社 携帯端末並びに該携帯端末用の外部機器，外部機器認識方法及び外部機器認識プログラム
JP4539038B2 (ja) 2003-06-30 2010-09-08 ソニー株式会社 データ通信装置
JP3790249B2 (ja) 2004-01-13 2006-06-28 株式会社東芝 ループアンテナ及びループアンテナを備えた無線通信機
JP2005341027A (ja) 2004-05-25 2005-12-08 Nec Saitama Ltd 携帯通信端末及びその形成方法
JP2007124557A (ja) 2005-10-31 2007-05-17 Mitsubishi Materials Corp タグアンテナ付き部品及び該部品を備えるｒｆｉｄ機能付き携帯無線機
US9130602B2 (en) * 2006-01-18 2015-09-08 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for delivering energy to an electrical or electronic device via a wireless link
CN101401322A (zh) * 2006-01-18 2009-04-01 奈杰尔电力有限公司 用于经由无线电线路对电子设备供电的方法和系统
JP2007274551A (ja) 2006-03-31 2007-10-18 Fujitsu Ltd 無線通信装置
JP5124991B2 (ja) 2006-05-30 2013-01-23 ソニー株式会社 通信システム、通信装置、通信方法、並びにプログラム
US7826873B2 (en) * 2006-06-08 2010-11-02 Flextronics Ap, Llc Contactless energy transmission converter
US7215600B1 (en) 2006-09-12 2007-05-08 Timex Group B.V. Antenna arrangement for an electronic device and an electronic device including same
EP2093701A1 (en) 2006-11-14 2009-08-26 Panasonic Corporation Reader/writer device for noncontact ic card, communication system and noncontact communication method
JP4769765B2 (ja) 2007-05-31 2011-09-07 ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社 Ｒｆｉｄ用アンテナ及び携帯通信機器
KR20090010431A (ko) 2007-07-23 2009-01-30 엘지이노텍 주식회사 이동통신 단말기
CN101904048A (zh) 2007-09-13 2010-12-01 高通股份有限公司 用于无线功率应用的天线
CN101452521B (zh) 2007-11-29 2012-04-25 晨星半导体股份有限公司 近场通讯系统及其相关的显示装置
US8111042B2 (en) * 2008-08-05 2012-02-07 Broadcom Corporation Integrated wireless resonant power charging and communication channel
US9559405B2 (en) 2009-06-12 2017-01-31 Qualcomm Incorporated Devices and methods related to a display assembly including an antenna

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