通信装置的制作方法

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通信装置的制作方法

技术领域

本发明涉及具备多个平面线圈的通信装置,尤其涉及具备非接触充电模块和近距离通信用天线的通信装置。



背景技术:

近年来,在移动终端设备等通信装置中,搭载有近距离通信用的薄片(sheet)天线。作为薄片天线,例如已知使用了RFID(Radio Frequency IDentification,射频识别)技术的、使用13.56MHz频带的电波的NFC(Near Field Communication,近距离通信)天线等(例如参照专利文献1)。

最近,还提出了搭载非接触充电模块,以非接触方式进行充电的通信装置。该充电方式在充电器侧设置送电用线圈,在通信装置侧设置受电用线圈,在两线圈之间利用电磁感应从充电器侧向通信装置侧传输电力(例如参照专利文献2)。

根据上述可知,在上述通信装置中,通过薄片天线能够进行近距离通信,同时通过非接触充电模块还能够进行非接触充电。

现有技术文献

专利文献

[专利文献1]日本特开2007-214754号公报

[专利文献2]日本特开2006-42519号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

一般而言,接收侧非接触充电模块和薄片天线具有线圈和磁性薄片。在进行非接触充电的情况下,进行发送侧非接触充电模块(1次侧)与接收侧非接触充电模块(2次侧)的位置对准。一般利用磁性薄片或线圈来进行两者的位置对准。因此存在如下课题,即在上述位置对准没有顺利进行,发送侧非接触充电模块与薄片天线的位置对准中产生错误的情况下,非接触充电的传输效率降低。

本发明的目的在于提供在通信装置内存在非接触充电模块和NFC天线的情况下,也能够抑制非接触充电的传输效率的降低的通信装置。

解决问题的方案

本发明的通信装置具备:壳体;非接触充电模块,收纳于所述壳体内,通过电磁感应接收电力,具有缠卷导线而成的第一线圈和与所述第一线圈相对的第一磁性薄片;以及薄片天线,收纳于所述壳体内,具有缠卷导线而成的第二线圈和与所述第二线圈相对的第二磁性薄片,所述非接触充电模块与所述薄片天线不层叠。

发明的效果

根据该通信装置,第一线圈及第二线圈的中空部相对,因此能够抑制非接触充电的位置对准的误差,第一线圈容易接收磁通。因此,能够抑制非接触充电的电力传输的效率降低。

附图说明

图1A是2次侧非接触充电模块配置在NFC天线与电池组之间的情况下的、本发明实施方式的移动终端设备的组装立体图。

图1B是NFC天线配置在2次侧非接触充电模块与电池组之间的情况下的、本发明实施方式的移动终端设备的组装立体图。

图1C是2次侧非接触充电模块与NFC天线不层叠的情况下的、本发明实施方式的移动终端设备的组装立体图。

图1D是NFC天线为棒(stick)型的情况下的本发明实施方式的移动终端设备的组装立体图。

图2是表示本发明实施方式的非接触电力传输设备的方框图。

图3是表示本发明实施方式的非接触充电器的结构的立体图。

图4是表示本发明实施方式的1次侧非接触充电模块的图。

图5是表示本发明实施方式的1次侧非接触充电模块的详细图。

图6是表示本发明实施方式的2次侧非接触充电模块的图。

图7是表示本发明实施方式的2次侧非接触充电模块的详细图。

图8是表示具备磁铁的1次侧非接触充电模块与2次侧非接触充电模块的关系的图。

图9是表示线圈的内径和线圈的L值之间的关系的图。

图10是表示本发明实施方式的与非接触充电模块进行电力传输的另一方非接触充电模块所具备的磁铁的位置关系的示意图。

图11是表示本发明实施方式的非接触充电模块的磁性薄片的示意图。

图12是表示在本实施方式的另一方的非接触充电模块中具备用于位置对准的磁铁的情况和不具备的情况下的非接触充电模块的线圈的L值与中心部的厚度的关系的图。

图13是本发明实施方式的NFC天线的立体图。

图14是本发明实施方式的NFC天线的结构截面图。

图15是本发明实施方式的棒型NFC天线的线圈部的示意图。

图16是本发明实施方式的棒型NFC天线的示意图。

图17是表示本发明实施方式的非接触充电模块与NFC天线的配置例的截面图。

图18是表示本发明实施方式的非接触充电模块与NFC天线的配置例的截面图。

图19是表示本发明实施方式的非接触充电模块与NFC天线的配置例的截面图。

图20是表示本发明实施方式的非接触充电模块与NFC天线的配置例的截面图。

图21是表示本发明实施方式的非接触充电模块与NFC天线的配置例的截面图。

图22是表示本发明实施方式的非接触充电模块与NFC天线的配置例的截面图。

图23是表示本发明实施方式的非接触充电模块与NFC天线的配置例的截面图。

图24是表示本发明实施方式的非接触充电模块与NFC天线的配置例的截面图。

图25是表示本发明实施方式的线圈形状的第一例的图。

图26是表示本发明实施方式的线圈形状的第二例的图。

图27是表示本发明实施方式的线圈形状的第三例的图。

图28是表示从图15所示的NFC天线和2次侧非接触充电模块产生的磁力线的示意图。

图29是表示本发明实施方式的NFC天线与金属板的位置关系的图。

图30是表示本发明实施方式的2次侧非接触充电模块与NFC天线在壳体内的配置的图。

图31是表示本实施方式的2次侧非接触充电模块与NFC天线的配置的图。

图32是表示本实施方式的下壳体与2次侧非接触充电模块的图。

图33是表示本实施方式的下壳体、照相机模块、以及2次侧非接触充电模块的图。

具体实施方式

本发明的通信装置具备:壳体;非接触充电模块,收纳于所述壳体内,通过电磁感应接收电力,并具有缠卷导线而成的第一线圈和与所述第一线圈相对的第一磁性薄片;以及薄片天线,收纳于所述壳体内,具有缠卷导线而成的第二线圈和与所述第二线圈相对的第二磁性薄片,所述非接触充电模块与所述薄片天线不层叠。

(实施方式1)

[通信装置的说明]

以下,使用图1A~图1D说明本发明实施方式的通信装置的概要。图1A是2次侧非接触充电模块配置在NFC天线与电池组之间的情况下的、本发明实施方式的移动终端设备的组装立体图。图1B是NFC天线配置在2次侧非接触充电模块与电池组之间的情况下的、本发明实施方式的移动终端设备的组装立体图。图1C是2次侧非接触充电模块与NFC天线不层叠的情况下的、本发明实施方式的移动终端设备的组装立体图。图1D是NFC天线为棒(stick)型的情况下的本发明实施方式的移动终端设备的组装立体图。此外,在图1A~图1D中,为了容易理解,2次侧非接触充电模块和NFC天线的表里的朝向表示为相反。即,原本在2次侧非接触充电模块和NFC天线中,线圈配置在比磁性薄片更靠下壳体105a侧的位置。

作为通信装置的一例的移动终端设备100具备液晶面板(显示器)101、操作按钮(输入部)102、基板103、电池组104、以及壳体105(下壳体105a和上壳体105b),此外还具备2次侧非接触充电模块42和NFC天线51。移动终端设备100通过NFC天线51能够进行近距离通信,同时通过2次侧非接触充电模块42能够进行非接触充电。此外,无需多言的是,移动终端设备100除了近距离通信以外,还可以追加进行会话或电子邮件操作等的功能。另外,显示器不限于液晶面板101,也可以采用例如有机EL显示器等与液晶面板不同的方式。此外,在本实施方式中,最大的控制基板(主基板)称为基板103。

液晶面板101设置于上壳体105b。液晶面板101是显示图像或运动图像等的显示部。液晶面板101在上壳体105b中设置于与操作按钮102相同的面。

操作按钮102是用于操作移动终端设备100的按钮。用户通过按下操作按钮102,能够操作移动终端设备100。例如,用户通过操作按钮102,能够进行对方电话号码的输入、或者电子邮件的文章生成等。此外,并不一定如本实施方式这样采用机械结构的操作按钮。也可以将液晶面板101构成为触摸面板,采用通过触碰液晶面板101能够操作移动终端设备100的软控键。

基板103设置于设置有液晶面板101(或操作按钮102)的上壳体105b的背面。基板103上搭载或形成有电路部件,进行接收从操作按钮102输入的信息以及在液晶面板上显示所需信息等,移动终端设备100的控制。基板103具有例如大致正方形、大致长方形、或者大致L字型等形状。此外,基板103不必为一个。

作为蓄电部的一例的电池组104能够进行蓄电,并且对移动终端设备100(例如液晶面板101或基板103等)提供电力。也就是说,移动终端设备100通过由电池组104蓄电的电力驱动。

2次侧非接触充电模块(接收侧非接触充电模块)42利用电磁感应,从后述的1次侧非接触充电模块(发送侧非接触充电模块)接受供电,将接受的电力传输到电池组104。由此,电池组104不与搭载1次侧非接触充电模块的非接触充电器(细节将后述)直接连接也能够进行充电。

作为薄片天线的一例的NFC天线51被用作近距离通信用天线。NFC天线51也同样利用电磁感应进行发送和接收,从而能够进行通信。此外,薄片天线不限于NFC天线51,只要是具备平面线圈,利用磁场进行通信的磁场型天线即可。对于NFC天线51的驱动电力,存在从通信对方通过电磁感应得到的情况、以及从移动终端设备100内的电池组104得到的情况。

壳体105中,容纳有基板103、电池组104、2次侧非接触充电模块42、以及NFC天线51。

另外,有时壳体105内容纳有照相机单元。照相机单元的拍摄方向与2次侧非接触充电模块42的电力传输方向(充电方向)、或者NFC天线51的通信方向大致相同,是在壳体105的背面(与液晶面板101相反的面,即下壳体105a)侧从壳体105离开的方向。因此,若在照相机单元与下壳体105a之间介入了部件,则拍摄变得困难。另外,通过将2次侧非接触充电模块42与1次侧非接触充电模块41(参照图3)尽可能地接近,能够将电力传输效率维持为高。也就是说,2次侧非接触充电模块42需要尽可能地接近下壳体105a。此外,为了确保NFC通信的通信距离较大,NFC天线51也需要接近下壳体105a。

图1A和图1B中,在上述说明的移动终端设备100中,配置为2次侧非接触充电模块42与NFC天线51相重叠。由此,能够抑制非接触充电的位置对准的误差。也就是说,能够抑制非接触充电的电力传输效率的降低。

另外,图1C中,在移动终端设备100中,2次侧非接触充电模块42不配置在NFC天线51的通信方向上,另外,NFC天线51不配置在2次侧非接触充电模块42的充电方向上。由此,移动终端设备100中,2次侧非接触充电模块42与NFC天线51能够相互共存。

另外,图1D中,作为通信装置的一例的移动终端设备100具备液晶面板(显示器)101、操作按钮(输入部)102、例如作为金属体的基板103、电池组104、以及壳体105(下壳体105a和上壳体105b),此外还具备2次侧非接触充电模块42和NFC天线151。此外,控制基板与金属体103也可以是分开的部件。也就是说,本发明的NFC天线151的通信范围取决于金属体与NFC天线151的配置关系。因此,在仅有非金属体的基板103的情况下,难以扩大NFC天线151的通信范围。本实施方式中,将金属体103设为控制基板来进行说明,但也可以利用金属体103以外的移动终端设备100的其他金属体来扩大NFC天线151的通信范围。

移动终端设备100中,壳体105是底面大致呈长方形的六面体。壳体105在下壳体105a和上壳体105b的层叠方向上形成得较薄。在本实施方式中,NFC天线151配置在长方形底面的短边侧的一个端部105c侧,2次侧非接触充电模块42配置在底面的短边侧的另一个端部105d侧。在另一个端部105d侧配置电池组104。

另外,NFC天线151载置于下壳体105a。端子从金属体103向NFC天线151延伸。因此,通过将下框体105a和上壳体105b进行嵌合,NFC天线151连接于金属体103。当然,NFC天线151也可以载置于金属体103。另外,NFC天线151也可以配置于金属体103的上壳体105b侧。因为本发明的NFC天线151能够绕过金属体103,在相反侧也产生磁通。在后面说明细节。

通过上述结构,移动终端设备100能够搭载2次侧非接触充电模块42和NFC天线151两者。

在说明2次侧非接触充电模块42与NFC天线151能够相互共存的理由之前,说明非接触电力传输设备(包括2次侧非接触充电模块42)、NFC天线51(薄片天线)、以及NFC天线151(棒型)。在以下说明中,使用图2~图9说明非接触电力传输设备,使用图13和图14说明NFC天线51,使用图15和图16说明NFC天线151。

[关于非接触充电模块的系统的说明]

图2是表示本发明实施方式的非接触电力传输设备的方框图。

非接触电力传输设备具备1次侧非接触充电模块41(发送侧非接触充电模块)和2次侧非接触充电模块42(接收侧非接触充电模块)。该非接触电力传输设备中,利用电磁感应作用从1次侧非接触充电模块41向2次侧非接触充电模块42进行电力传输。该非接触电力传输设备使用于大约1W~大约5W以下的电力传输中。另外,电力传输的频率大约为110~205kHz。1次侧非接触充电模块41例如搭载于充电器,2次侧非接触充电模块42例如搭载于移动电话、数码相机、个人电脑(PC)等。

1次侧非接触充电模块41具备1次侧线圈2a、1次侧磁性薄片3a、谐振电容器(未图示)和电力输入部71。电力输入部71连接于作为外部电源的商用电源300而接受100~240V左右的供电,并将其变换为第一规定电流(直流12V、1A)供给到1次侧线圈2a。1次侧线圈2a产生与其形状、匝数及被供给的电流相应的磁场。谐振电容器与1次侧线圈2a连接。根据谐振电容器与1次侧线圈2a之间的关系,确定从1次侧线圈2a产生的磁场的谐振频率。以该谐振频率产生从1次侧非接触充电模块41对2次侧非接触充电模块42的电磁感应作用。

另一方面,2次侧非接触充电模块42由2次侧线圈2b、2次侧磁性薄片3b、谐振电容器(未图示)、整流电路72和电力输出部82构成。2次侧线圈2b将由1次侧线圈2a产生的磁场,利用电磁感应作用变换为第二规定电流,通过整流电路72和电力输出部82,向2次侧非接触充电模块42的外部输出。整流电路72对作为交流电流的第二规定电流进行整流而将其变换为作为直流电流的第三规定电流(直流5V、1.5A)。另外,电力输出部82是2次侧非接触充电模块42的外部输出部。2次侧线圈2b通过该电力输出部82,向与2次侧非接触充电模块42连接的电池组104进行供电。由此,对电池组104进行充电(蓄电)。2次侧非接触充电模块42的谐振电容器既可以设置在2次侧非接触模块42中,也可以安装在移动终端设备100内的基板103上。在谐振电容器安装在基板103上的情况下,2次侧非接触充电模块42与谐振电容器优选近距离配置。也就是说,优选将基板103与2次侧非接触充电模块42层叠等,使其近距离配置。

接下来,说明将1次侧非接触充电模块41搭载在非接触充电器的情况。

[关于非接触充电器的说明]

图3是表示本发明实施方式的非接触充电器的结构的立体图。

非接触充电器400在构成其外包装的外壳的内部具有1次侧非接触充电模块41。

非接触充电器400具有可插入到设置于屋内或屋外的商用电源300的插座301的插头401。通过将该插头401插入到插座301,非接触充电器400能够从商用电源300接受供电。

非接触充电器400设置于桌子501上,1次侧非接触充电模块41配置于非接触充电器400的与桌面侧相反的一侧的充电面402的附近。而且,将1次侧非接触充电模块41中的线圈21a的主平面配置成与充电面402平行,该充电面402是非接触充电器400的与桌面侧相反的一侧。通过如此构成,能够确保搭载有2次侧非接触充电模块42的电子设备的电力接收作业区域。此外,非接触充电器400也可以设置于壁面,在这种情况下,1次侧非接触充电模块1配置在非接触充电器400的与壁面侧相反的一侧的面的附近。

另外,1次侧非接触充电模块41还可以具有用于与2次侧非接触充电模块42之间的位置对准的磁铁30a。在这种情况下,磁铁30a配置在位于线圈21a的中央区域的中空部。

[关于非接触充电模块的说明]

接下来,说明1次侧非接触充电模块41。

图4是表示本发明实施方式的1次侧非接触充电模块的图,表示1次侧线圈是圆形线圈的情况。此外,图4中,1次侧线圈作为圆形线圈进行说明,但也可以是矩形线圈。此外,下面详细说明的1次侧非接触充电模块基本上也适用于2次侧非接触充电模块。在后面叙述2次侧非接触充电模块与1次侧非接触充电模块的不同点。

1次侧非接触充电模块41具备:将导线缠卷成漩涡状而成的1次侧线圈2a;以及与1次侧线圈2a的面相对设置的1次侧磁性薄片3a。

如图4所示,1次侧线圈2a具备:在同一平面上缠卷成漩涡状的线圈21a;以及设置于线圈21a的两端的、作为电流供给部的端子22a、23a。通过这些端子22a、23a,将来自外部电源即商用电源300的电流供给到1次侧线圈2a。在线圈21a中,由线圈形成的面称为线圈面。此外,厚度方向是1次侧线圈2a和1次侧磁性薄片3的层叠方向。

另外,1次侧磁性薄片3a具备:载置1次侧线圈2a的平坦部31a;位于平坦部31a的中心部的、相当于线圈21a的中空区域内的中心部32a;以及插入线圈21a的引出线的一部分的直线凹部33a。相对于平坦部31a,中心部32a可以呈凸部形状、平坦形状、凹部形状或通孔中的任一者。在中心部32a是凸部形状的情况下,能够增强线圈21a的磁通。在中心部32a是平坦形状的情况下,容易制造且容易载置线圈21a,并且能够取得后述的用于位置对准的磁铁的影响与线圈21a的L值的平衡。在后面描述中心部32a呈凹部形状、通孔的情况。

在本实施方式的1次侧非接触充电模块41中,线圈21a从直径为20mm的内径开始向外缠卷成环状,外径为30mm。此外,线圈21a也可以缠卷成圆形,还可以缠卷成多边形。

另外,通过以导线之间留出空间的方式缠卷导线,能够使上层导线和下层导线之间的杂散电容小,将线圈21a的交流阻抗抑制为小。另外,通过将导线不留空间靠紧地进行缠卷,能够抑制线圈21a的厚度。

另外,有时1次侧非接触充电模块41具有用于与2次侧非接触充电模块42之间的位置对准的磁铁30a。根据标准(WPC:Wireless Power Consortium,无线充电联盟),规定磁铁30a是圆形、直径在15.5mm以下等。磁铁30a呈硬币状,必须配置成其中心与1次侧线圈2a的缠卷中心轴一致。这是为了减轻磁铁30a对1次侧线圈2a的影响。

作为1次侧非接触充电模块41与2次侧非接触充电模块42的位置对准的方法,例如可以举出以下的方法。作为一例有如下的方法:在充电器的充电面上形成凸部,在2次侧的电子设备上形成凹部,并将凸部嵌入凹部的、物理上(形状上)进行强制性的位置对准。另外,有如下的方法:通过将磁铁搭载于1次侧电子设备和2次侧电子设备中至少一方,从而使彼此的磁铁相互吸引或一方的磁铁与另一方的磁性薄片相互吸引而进行位置对准。另外,有如下的方法:1次侧电子设备检测2次侧电子设备的线圈的位置,从而使1次侧电子设备的线圈自动地移动到2次侧电子设备的线圈的位置。另外有如下的方法:通过在充电器中具备多个线圈,从而使电子设备在充电器的充电面的任何位置都能够进行充电。

这样,对于1次侧非接触充电模块41及2次侧非接触充电模块42的线圈的位置对准,可以举出各种方法,但大体上可分为使用磁铁的方法和不使用磁铁的方法。而且,通过将1次侧非接触充电模块41构成为能够适应于使用磁铁的2次侧非接触充电模块42以及不使用磁铁的2次侧非接触充电模块42两者,能够与2次侧非接触充电模块42的类型无关地进行充电,提高便利性。同样,通过将2次侧非接触充电模块42构成为能够适应于使用磁铁的1次侧非接触充电模块41以及不使用磁铁的1次侧非接触充电模块41两者,能够与1次侧非接触充电模块41的类型无关地进行充电,提高便利性。也就是说,作为通过电磁感应进行电力传输的非接触充电模块与进行电力传输的对方即另一方非接触充电模块的位置对准的方法,有利用另一方的非接触充电模块具备的磁铁进行位置对准的方法、以及不利用磁铁进行位置对准的方法。

在1次侧非接触充电模块41具有磁铁30a的情况下,能够将磁铁30a配置在1次侧磁性薄片3a的中心部32a的上表面。另外,能够代替1次侧磁性薄片3a的中心部32a而配置磁铁30a。此时,因为磁铁30a被配置在线圈21a的中空区域,所以能够将1次侧非接触充电模块41小型化。

此外,在不将磁铁利用于1次侧非接触充电模块41与2次侧非接触充电模块42的位置对准的情况下,不需要图4所示的磁铁30a。

这里,说明磁铁对非接触充电模块的电力传输效率带来的影响。一般而言,在1次侧非接触充电模块41和2次侧非接触充电模块42中的至少一方,磁铁被设置在内置的线圈的中心形成的通孔之中。由此,能够使1次侧非接触充电模块41的磁铁与2次侧非接触充电模块42的磁铁、或者2次侧非接触充电模块42的磁铁与1次侧磁性薄片3a尽可能地接近,同时能够使1次侧线圈与2次侧线圈相接近。在磁铁呈圆形的情况下,磁铁的直径比线圈21a的内宽小。在本实施方式中,磁铁的直径约为15.5mm(约10mm~20mm),磁铁的厚度约为1.5~2mm。另外,磁铁使用钕磁铁。此时,钕磁铁的强度约为从75mT到150mT左右即可。在本实施方式中,因为1次侧非接触充电模块41的线圈与2次侧非接触充电模块42的线圈之间的间隔是2~5mm左右,所以利用这种程度的磁铁足够进行位置对准。

在为了电力传输而在1次侧线圈和2次侧线圈之间产生了磁通时,若在1次侧线圈和2次侧线圈之间或1次侧线圈或2次侧线圈的周边存在磁铁,则磁通以避开磁铁的方式延伸。而且,此时穿过磁铁之中的磁通在磁铁之中变成涡电流或热,带来损失。此外,由于将磁铁配置在磁性薄片的附近,而导致磁铁附近的磁性薄片的导磁率降低。因此,1次侧非接触充电模块41所具备的磁铁30a导致1次侧线圈2a及2次侧线圈2b双方的L值降低。其结果是,非接触充电模块之间的传输效率降低。

图5是表示本发明实施方式的1次侧非接触充电模块的详细图。图5(a)是1次侧非接触充电模块的俯视图,图5(b)是图5(a)中的1次侧非接触充电模块的A-A截面图。图5(c)是设置了直线凹部的情况下的图5(a)中的1次侧非接触充电模块的B-B截面图。图5(d)是设置了狭缝的情况下的图5(a)中的1次侧非接触充电模块的B-B截面图。此外,图5(a)和图5(b)表示不具备磁铁30a的情况。另外,在图5(a)和图5(b)中,用虚线表示磁铁30a作为具备磁铁30a的情况的例子。

为了实现安装了1次侧非接触充电模块41的非接触充电器400的薄型化,将从位于线圈21a的中心区域的卷绕开始部分到端子23a为止,在厚度方向上设为2层,将其余的区域设为1层。此时,线圈21a通过在上层导线和下层导线之间留出空间地缠卷,从而使上层导线和下层导线之间的杂散电容小,能够将线圈21a的交流阻抗抑制为小。

另外,在将导线层叠而使线圈21a向1次侧非接触充电模块41的厚度方向扩展的情况下,通过增加线圈21a的匝数,能够增加流过1次侧线圈2a的电流。在将线圈21a的导线进行层叠时,通过使位于上层的导线和位于下层的导线之间不留空间而靠紧地缠卷,从而能够抑制厚度,并且能够增加流过1次侧线圈2a的电流。

此外,在本实施方式中,使用截面形状为圆形状的导线形成线圈21a,但是,所使用的导线也可以是截面形状是方形状的导线。因为在使用截面形状为圆形状的导线的情况下,相邻的导线之间产生间隙,所以导线间的杂散电容小,能够将线圈21a的交流阻抗抑制为小。

另外,比起将线圈21a在厚度方向缠卷成2层,缠卷成一层则线圈21a的交流阻抗低,能够提高传输效率。这是因为,若将导线缠卷成2层,则上层导线和下层导线之间产生杂散电容。因此,比起将线圈21a整体缠卷成2层,在尽量多的部分中缠卷成1层较适宜。另外,通过将线圈21a缠卷成1层,能够使1次侧非接触充电模块41薄型化。此外,在由两根导线构成1次侧线圈2a的情况下,在端子22a、23a部分,利用焊锡等将两根导线电连接,所以两根导线也可以如一根粗的导线那样构成。可以与线圈面平行地排列缠卷两根导线,也可以与线圈面垂直地排列缠卷两根导线。即,在与线圈面平行的情况下,以平面状将两根导线以相同的中心为轴缠卷,在半径方向上,一根导线被另一根导线夹着。这样,将两根导线在端子22a、23a部分电连接而使其如一根导线那样发挥功能,由此,即使是相同的截面积也能够抑制厚度。也就是说,例如,通过准备直径为0.18mm的两根导线,能够得到与直径为0.25mm的导线相同的截面积。因此,在采用直径为0.25mm的一根导线的情况下,线圈21a的1圈的厚度为0.25mm,线圈21a的半径方向的宽度为0.25mm。而在采用直径为0.18mm的两根导线的情况下,线圈21a的1圈的厚度为0.18mm,半径方向的宽度为0.36mm。此外,厚度方向是1次侧线圈2a和1次侧磁性薄片3a的层叠方向。另外,也可以只是使线圈21a的中心侧的一部分在厚度方向上重叠为2层,其余的外侧部分为1层。另外,在垂直于线圈面的情况下,非接触充电模块的厚度增加,但是导线的截面积事实上增加,从而能够使流过1次侧线圈2a的电流增加,也能够容易地确保充分的匝数。此外,在本实施方式中,由约0.18~0.35mm的导线构成1次侧线圈2a,尤其是对于1次侧非接触充电模块41的1次侧线圈2a,优选0.25~0.35mm的导线。

此外,由于线圈21a的交流阻抗低,从而防止了线圈21a中的损失且提高了L值,由此,能够提高依赖于L值的1次侧非接触充电模块41的电力传输效率。

另外,在本实施方式中,线圈21a形成为环状(圆形状)。线圈21a的形状不限定于环状(圆形状),也可以是楕圆形状、矩形状、多边形状。如果考虑1次侧非接触充电模块41与2次侧非接触充电模块42的位置对准,则线圈21a的形状优选为环状(圆形状)。这是因为在线圈21a的形状为环状(圆形状)的情况下,在更宽的范围内进行电力的发送和接收,所以容易进行1次侧非接触充电模块41的线圈21a与2次侧非接触充电模块42的线圈21b的位置对准。即,通过在更宽的范围内进行电力的发送和接收,2次侧非接触充电模块42难以受到相对于1次侧非接触充电模块41的角度的影响。

此外,端子22a、23a既可以相互接近,也可以分开配置。端子22a、23a分开配置时,更容易安装1次侧非接触充电模块41。

1次侧磁性薄片3a是为了提高利用了电磁感应作用的非接触充电的电力传输效率而设置的,其具备平坦部31a、作为中心而相当于线圈21a的内径的中心部32a、以及直线凹部33a。另外,在设置用于1次侧非接触充电模块41与2次侧非接触充电模块42的位置对准的磁铁30a的情况下,可以将磁铁30a配置在中心部32a的上方,也可以代替中心部32a而配置磁铁30a。

另外,作为1次侧磁性薄片3a,能够使用Ni-Zn系铁氧体薄片、Mn-Zn系铁氧体薄片或者Mg-Zn系铁氧体薄片等。1次侧磁性薄片3a可以是单层结构,也可以是将相同材料在厚度方向层叠多片而得到的结构,还可以将不同的磁性薄片在厚度方向层叠多片。优选的是,1次侧磁性薄片3a至少为导磁率在250以上且饱和磁通密度在350mT以上的薄片。

另外,也可以使用非晶态金属作为1次侧磁性薄片3a。在使用铁氧体薄片作为1次侧磁性薄片3a时,从使线圈21a的交流阻抗降低方面考虑是有利的,在使用非晶态金属作为磁性薄片时,能够使线圈21a薄型化。

用于1次侧非接触充电模块41的1次侧磁性薄片3a具有可容纳于约50×50mm以内的程度的尺寸,厚度约在3mm以下。在本实施方式中,1次侧磁性薄片3a大致为正方形,约为33mm×33mm的大小。1次侧磁性薄片3a优选形成为与线圈21a同等程度的大小,或者形成得比线圈21a大。另外,1次侧磁性薄片3a的形状也可以是圆形、矩形、多边形,或者四角具备大的曲线的矩形或多边形。

直线凹部33a或狭缝34a收纳线圈21a的从最内侧部分到端子23a的导线。由此,防止线圈21a的从最内侧部分到端子23a的导线在线圈21a的厚度方向上重叠,能够抑制1次侧非接触充电模块41的厚度。另外,通过使直线凹部33a或狭缝34a的大小为可收纳线圈21a的从最内侧部分到端子23a的导线的最小限度的大小,能够抑制漏磁通的产生。另外,直线凹部33a的截面形状不限于矩形,也可以是圆弧状或带有圆角的形状。

直线凹部33a或狭缝34a形成为几乎垂直于与其一端相交叉的1次侧磁性薄片3a的端部,与中心部32a的外形(若为圆形线圈则是在切线上,若为矩形线圈则是在边上)相重合。通过以此方式形成直线凹部33a或狭缝34a,能够在不折弯导线的最内侧部分的情况下形成端子22a、23a。直线凹部33a或狭缝34a的长度依赖于线圈21a的内径,在本实施方式的情况下约为15mm~20mm。

另外,也可以将直线凹部33a或狭缝34a形成在1次侧磁性薄片3a的端部与中心部32a的外周最接近的部分。由此,能够将直线凹部33a或狭缝34a的形成面积抑制到最低限度,能够提高非接触电力传输设备的传输效率。另外,此时,直线凹部33a或狭缝34a的长度约为5mm~10mm。采用上述的任一种配置,直线凹部33a或狭缝34a的内侧端部都与中心部32a连接。

此外,直线凹部33a或狭缝34a也可以采用其他配置。即,线圈21a优选尽可能为1层结构。在这种情况下,可以考虑,直线凹部33a或狭缝34a使线圈21a的半径方向的所有圈都为1层结构,或者使一部分为1层结构,使其他部分为2层结构。因此,端子22a、23a的其中一方可以从线圈21a的外周引出,但另一方必须从内侧引出。在线圈21a缠卷的部分与从线圈21a的缠卷终点处到端子22a或23a的部分在厚度方向上必须重叠的情况下,在该重叠部分处设置直线凹部33a或狭缝34a即可。

在采用直线凹部33a的情况下,在1次侧磁性薄片3a上不设置通孔或狭缝,因此能够防止磁通泄漏,提高1次侧非接触充电模块41的电力传输效率。另一方面,在采用狭缝34a时,形成1次侧磁性薄3a较为容易。在使用直线凹部33a时,截面形状不限于矩形,也可以是圆弧状或带有圆角的形状。

接下来,说明磁铁给1次侧非接触充电模块41及后述的2次侧非接触充电模块42带来的影响。2次侧非接触充电模块42内的2次侧线圈2b接收由1次侧非接触充电模块41产生的磁场并进行电力传输。这里,若在1次侧线圈2a及2次侧线圈2b的周边配置磁铁,则有时磁场以避开磁铁的方式产生或要在磁铁中通过的磁场消失。另外,1次侧磁性薄片3a中与磁铁近的部分的导磁率降低。即,由于磁铁,使得磁场减弱。因此,为了使由于磁铁而消减的磁场为最小限度,需要采取以下的对策,即,将1次侧线圈2a及2次侧线圈2b与磁铁之间的距离拉开,或者具备难以受到磁铁的影响的1次侧磁性薄片3a等。

这里,由于1次侧非接触充电模块41作为供电接收侧而用于固定终端,所以,1次侧非接触充电模块41在固定终端内的占有空间较为充裕。另外,由于流过1次侧非接触充电模块41的1次侧线圈2a的电流较大,所以1次侧磁性薄片3a的绝缘性很重要。这是因为,若1次侧磁性薄片3a具有导电性,则流过1次侧线圈2a的大电流有可能经由1次侧磁性薄片3a传导到其他部件。

考虑以上情况,1次侧非接触充电模块41中搭载的1次侧磁性薄片3a优选是其厚度为400μm以上(优选为600μm~1mm),且具有250以上的导磁率和350mT以上的磁通饱和密度作为磁特性的Ni-Zn系铁氧体薄片(绝缘性)。不过,通过进行充分的绝缘处理,1次侧磁性薄片3a也可以不使用Ni-Zn系铁氧体薄片而使用Mn-Zn系铁氧体薄片(导电性)。

另外,1次侧非接触充电模块41中,使用磁铁30a进行位置对准的情况与不使用磁铁30a的情况下,线圈21a的L值发生大幅变化。也就是说,由于1次侧非接触充电模块41中存在磁铁30a,或者2次侧非接触充电模块42中存在同样的磁铁,会妨碍1次侧、2次侧非接触充电模块间的磁通,在存在磁铁的情况下,线圈21a的L值大幅减少。为了抑制该由磁铁30a造成的影响,1次侧磁性薄片3a优选为高饱和磁通密度材料(饱和磁通密度为350mT以上)。高饱和磁通密度材料即使磁场变强,磁通也不易饱和。因此,通过用高饱和磁通密度材料形成1次侧磁性薄片3a,不易受到磁铁30a的影响,能够提高使用磁铁30a时的线圈21a的L值。因此,能够使1次侧磁性薄片3a薄型化。

但是,若1次侧磁性薄片3a的导磁率过低,则线圈21a的L值非常低。其结果是,有可能使1次侧非接触充电模块41的效率降低。因此,1次侧磁性薄片3a的导磁率至少为250以上,优选为1500以上。另外,L值还依赖于1次侧磁性薄片3a的厚度。铁氧体薄片3的厚度为400μm以上即可。此外,虽然铁氧体薄片3与非晶态金属的磁性薄片相比能够降低线圈21a的交流阻抗,但也可以采用非晶态金属。通过使用这种1次侧磁性薄片3a,即使1次侧非接触充电模块41和2次侧非接触充电模块42中的至少一者具备磁铁,也能够减少1次侧非接触充电模块41中的磁铁的影响。

另外,通过采用Mn-Zn系铁氧体薄片,能够进行进一步的薄型化。也就是说,电磁感应的频率由标准(WPC)规定为100kHz~200kHz左右(例如120kHz)。Mn-Zn系铁氧体薄片在这种低频带具有高效率。此外,Ni-Zn系铁氧体薄片在高频中具有高效率。

接下来,说明2次侧非接触充电模块42。

图6是表示本发明实施方式的2次侧非接触充电模块42的图。图6中表示2次侧线圈为圆形线圈的情况。

图7是表示本发明实施方式的2次侧非接触充电模块42的详细图。图7(a)是2次侧非接触充电模块42的俯视图,图7(b)是图7(a)中的2次侧非接触充电模块42的C-C截面图。图7(c)是设置了直线状的凹部的情况下的图7(a)中的2次侧非接触充电模块42的D-D截面图。图7(d)是设置了狭缝的情况下的图7(a)中的2次侧非接触充电模块42的D-D截面图。此外,图7(a)和图7(b)中,用虚线表示磁铁30b,但也可以不具备磁铁30b。

用于说明2次侧非接触充电模块42的图6~图7分别与用于说明1次侧非接触充电模块41的图4~图5对应,因而省略各部件和各部分的详细说明。2次侧非接触充电模块42的结构与1次侧非接触充电模块41大致相同。

2次侧非接触充电模块42与1次侧非接触充电模块41的不同在于2次侧磁性薄片3b的大小和材料。2次侧磁性薄片3b具有可容纳于约40×40mm以内的程度的尺寸,厚度约在2mm以下。

1次侧磁性薄片3a与2次侧磁性薄片3b的大小不同。这是因为2次侧非接触充电模块42一般搭载于被要求小型化的便携式电子设备。在本实施方式中,2次侧磁性薄片3b大致呈正方形,形成为33mm×33mm的大小。2次侧磁性薄片3b优选形成为与线圈21b同等程度的大小,或者形成得比线圈21b大。另外,1次侧磁性薄片3a的形状也可以是圆形、矩形、多边形、四角具备大的曲线的矩形或多边形中的任一者。

移动终端中搭载的2次侧非接触充电模块42在移动终端内的占用空间并不宽裕。因此,流过2次侧非接触充电模块42的2次侧线圈2b的电流比流过1次侧线圈2a的电流小。因此,与1次侧磁性薄片3a相比,不太要求2次侧磁性薄片3b的绝缘性。此外,在本实施方式中,2次侧线圈2b由约0.18~0.35mm的导线形成。尤其是,2次侧线圈2b优选由0.18~0.30mm左右的导线形成。

在所搭载的电子设备是移动电话的情况下,2次侧非接触充电模块42大多配置在构成移动电话的外包装的外壳和位于外壳内部的电池组之间。一般而言,由于电池组的壳体是铝,所以对电力传输带来不良影响。这是因为,电池组中,会在减弱从线圈产生的磁通的方向上产生涡电流。因此,需要在电池组的壳体和配置在电池组的壳体之上的2次侧线圈2b之间设置2次侧磁性薄片3b,从而减轻从电池组受到的影响。

由于上述理由,2次侧磁性薄片3b使用导磁率和饱和磁通密度高的材料。另外,需要尽可能地增大2次侧线圈2b的L值。基本上,2次侧磁性薄片3b与1次侧磁性薄片3a同样,导磁率为250以上,并且饱和磁通密度为350mT以上即可。本实施方式中,2次侧磁性薄片3b优选为Mn-Zn系铁氧体的烧结体,导磁率为1500以上,饱和磁通密度为400以上,并且厚度约为400μm以上。不过,2次侧磁性薄片3b若为Ni-Zn系铁氧体,导磁率为250以上,且饱和磁通密度为350以上,则能够进行与1次侧非接触充电模块41之间的电力传输。2次侧线圈2b与1次侧线圈2a同样,缠卷成圆形或矩形。作为1次侧线圈2a与2次侧线圈2b的位置对准,有使用1次侧非接触充电模块41内设置的磁铁30a进行位置对准的情况,也有1次侧非接触充电模块41内不设置磁铁30a进行位置对准的情况。

接下来,说明磁铁30a的尺寸与1次侧线圈2a的内径的尺寸之间的关系。以下说明在1次侧非接触充电模块41中配置有磁铁30a的情况,但是,同样的关系在2次侧非接触充电模块42中配置了磁铁30b的情况下也成立。

图8是表示具备磁铁的1次侧非接触充电模块41与2次侧非接触充电模块42的关系的图。图8(a)是在线圈的内宽较小时使用了用于位置对准的磁铁的情况,图8(b)是在线圈的内宽较大时使用了用于位置对准的磁铁的情况,图8(c)是在线圈的内宽较小时不使用用于位置对准的磁铁的情况,图8(d)是在线圈的内宽较大时不使用用于位置对准磁铁的情况。此外,在图8中,说明具备磁铁30a的1次侧非接触充电模块41和2次侧非接触充电模块42的2次侧线圈2b。但是,对于2次侧线圈2b的说明,也适用于具备磁铁30b的2次侧非接触充电模块42和1次侧非接触充电模块41的1次侧线圈2a。即,说明在作为电力传输对方的另一方的非接触充电模块具备磁铁和不具备磁铁的两种情况下,都能够进行位置对准及电力传输的非接触充电模块的平面线圈部。图9是表示线圈的内径和线圈的L值之间的关系的图。

图8中,磁铁30a收纳于1次侧线圈2a的通孔内,但是,在2次侧线圈2b的通孔内收纳磁铁也同样。

1次侧线圈2a与2次侧线圈2b相对设置。在线圈21a、21b中,从内侧部分211、212也产生磁场。各内侧部分211和212分别相对设置。另外,内侧部分211、212靠近磁铁30a,容易受到磁铁30a的不良影响。也就是说,在1次侧线圈2a与2次侧线圈2b之间,或者1次侧线圈2a周边或2次侧线圈2b周边存在磁铁的情况下,1次侧线圈2a与2次侧线圈2b之间产生的磁通避开磁铁而延伸。或者,1次侧线圈2a与2次侧线圈2b之间产生的磁通中,穿过磁铁的磁通在磁铁中变成涡电流或热,带来损失。

此外,由于将磁铁配置在磁性薄片的附近,而导致磁铁附近的磁性薄片的导磁率降低。因此,1次侧非接触充电模块41所具备的磁铁30a尤其使1次侧线圈2a的内侧部分211和2次侧线圈2b的内侧部分212的磁通减弱。其结果,1次侧非接触充电模块41与2次侧非接触充电模块42之间的传输效率降低。因此,在图8(a)的情况下,容易受到磁铁30a的不良影响的内侧部分211、212大。

与此相对,不使用磁铁的图8(c)由于2次侧线圈2b的匝数多,所以L值大。图8(c)中的L值与图8(a)中的L值存在大幅差异。因此,对于内径小的线圈而言,在设置磁铁30a的情况与不设置磁铁30a的情况下,L值差异很大。

另外,如图8(a)所示,在2次侧线圈2b的内径比磁铁30a的直径小的情况下,2次侧线圈2b中与磁铁30a相对的部分受到磁铁30a的不良影响。因此,2次侧线圈2b的内径优选比磁铁30a的直径大。

如图8(b)所示,若2次侧线圈2b的内径大,则容易受到磁铁30a的不良影响的内侧部分212非常小。另外,不使用磁铁的图8(d)中,由于2次侧线圈2b的匝数少,所以与图8(c)相比,L值小。其结果,图8(d)中的L值与图8(b)中的L值的差较小,所以对于内径较大的线圈,能够将L值下降率抑制在较小。另外,2次侧线圈2b的内径越大,则2次侧线圈2b的内侧部分212越远离磁铁30a,所以越能抑制磁铁30a的影响。

但是,由于非接触充电模块搭载于充电器或电子设备等中,所以无法形成为规定大小以上的大小。因此,若想要通过增大1次侧线圈2a的内径和2次侧线圈2b的内径来减小磁铁30a的不良影响,则匝数减小,L值减少。在磁铁30a是圆形时的情况如下。也就是说,在磁铁30a的外径与1次侧线圈2a(或2次侧线圈2b)的内径几乎相同(磁铁30a的外径比1次侧线圈2a(或2次侧线圈2b)的内径小0~2mm左右)的情况下,能够最大限度地增大磁铁30a。其结果,能够提高1次侧非接触充电模块41与2次侧非接触充电模块42的位置对准精度。

另外,在磁铁30a的外径与1次侧线圈2a(或2次侧线圈2b)的内径几乎相同的情况下,能够使1次侧线圈2a(或2次侧线圈2b)的内径最小。其结果是,1次侧线圈2a(或2次侧线圈2b)的匝数增大,能够提高L值。另外,在磁铁30a的外径比1次侧线圈2a(或2次侧线圈2b)的内径小(磁铁30a的外径比1次侧线圈2a(或2次侧线圈2b)的内宽小2~8mm左右)的情况下,虽然位置对准的精度存在波动,但能够使内侧部分211与内侧部分212之间不存在磁铁30a。

在磁铁30a的外径是1次侧线圈2a(或2次侧线圈2b)的内径的70%~95%的情况下,能够充分地应对位置对准的精度波动,还能够提高1次侧非接触充电模块41与2次侧非接触充电模块42的位置对准的精度。另外,也能够确保1次侧线圈2a(或2次侧线圈2b)的匝数。在此情况下,在与1次侧线圈2a(或2次侧线圈2b)平行的面上,磁铁30a的面积是1次侧线圈2a(或2次侧线圈2b)的中心通孔的面积的70%~95%。

通过采用这种结构,在作为电力传输对方的另一方非接触充电模块具备磁铁和不具备磁铁的情况下的L值的变动减小。即,在1次侧非接触充电模块41中具备磁铁30a的情况和不具备磁铁30a的情况的任何一种情况下,2次侧非接触充电模块42都能够高效率地进行与1次侧非接触充电模块41之间的位置对准及电力传输。而且,在2次侧非接触充电模块42中具备磁铁30b的情况和不具备磁铁30b的情况的任何一种情况下,1次侧非接触充电模块41都能够高效率地进行与2次侧非接触充电模块42之间的位置对准及电力传输。

在1次侧非接触充电模块41中,1次侧线圈2a与谐振电容器形成LC谐振电路。此时,若L值大幅变化,则谐振电容器的谐振频率也大幅变化。以该谐振频率进行1次侧非接触充电模块41和2次侧非接触充电模块42之间的电力传输,所以,若根据有无磁铁而谐振频率大幅变化,则不能正确地进行电力传输。因此,通过采用上述本实施方式的结构,能够实现电力传输的高效率化。

进而,如图9所示,若在将磁铁30a的尺寸及2次侧线圈2b的外径设为固定的情况下,通过逐渐减少2次侧线圈2b的匝数来增大2次侧线圈2b的内径,则磁铁30a对2次侧线圈2b的影响变小。即,图9的情况下,在1次侧非接触充电模块41与2次侧非接触充电模块42之间的位置对准中利用磁铁30a时和不利用磁铁30a时的2次侧线圈2b的L值的差变小。因此,图9的情况下,利用磁铁30a时和不利用磁铁30a时的谐振频率成为非常接近的值。此外,通过将线圈的外径统一为30mm,并使1次侧线圈2a的中空部端部和磁铁30a的外侧端部之间的距离大于0mm且小于6mm,从而能够使L值为15μH以上,并且能够使利用磁铁30a时的L值和不利用磁铁30a时的L值接近。对于在2次侧非接触充电模块42中设置磁铁30b的情况下的1次侧非接触充电模块41的1次侧线圈2a的L值,也可以得到与图9同样的结果。

图10是表示与本发明实施方式的非接触充电模块进行电力传输的另一方的非接触充电模块所具备的磁铁的位置关系的示意图,在1次侧非接触充电模块中具有利用于1次侧非接触充电模块与2次侧非接触充电模块的位置对准的磁铁。此外,图10(a)表示2次侧线圈是矩形线圈的情况,图10(b)表示2次侧线圈是圆形线圈的情况。

此时,磁铁与非接触充电模块之间的关系可以适用于,1次侧非接触充电模块41与设置于2次侧非接触充电模块42的磁铁30b之间的关系、和2次侧非接触充电模块42与设置于1次侧非接触充电模块41的磁铁30a之间的关系这两种关系。因此,以2次侧非接触充电模块42与设置于1次侧非接触充电模块41的磁铁30b之间的关系为例进行说明,但是,也可以适用于1次侧非接触充电模块41与设置于2次侧非接触充电模块42的磁铁30b之间的关系。也就是说,说明如下的非接触充电模块:抑制作为电力传输的对方的另一方的非接触充电模块所具备的磁铁的影响,不管是在另一方的非接触充电模块中具备磁铁的情况还是不具备的情况,都能够进行位置对准及电力传输。

对于图10(a)所示的2次侧线圈2c和图10(b)所示的2次侧线圈2b,以使其中心与用于位置对准的磁铁30a的中心对上的方式来进行位置对准。另外,在1次侧非接触充电模块41不设置磁铁30a的情况下,也有时2次侧非接触充电模块42具备磁铁。

用于位置对准的磁铁30a是直径m的圆形状,磁性薄片52是正方形。此外,磁性薄片52也可以是正方形以外的多边形、矩形状或角部具有曲线(拐角)的形状,但是,为了确保1次侧非接触充电模块41的性能的同时实现小型化,优选是正方形。

用于位置对准的磁铁30a是,为了使用非接触充电模块41、42而提出标准的,为了可靠地进行非接触充电模块41和非接触充电模块42之间的电力传输,且进行发送线圈和接收线圈的中心对准而使用该磁铁30a。

在将相同绕线数的矩形的2次侧线圈2c或圆形的2次侧线圈2b设置于相同大小的磁性薄片52上的情况下,两者都是收纳于相同面积的磁性薄片52内。即,如图10(a)及图10(b)所示,在将相同绕线数的矩形的2次侧线圈2c或圆形的2次侧线圈2b设置于1边的长度相同的磁性薄片52上的情况下,能够使矩形的2次侧线圈2c的相对的内边之间的最短距离y1与圆形的2次侧线圈2b的内径y2为相同的长度。

另一方面,矩形的2次侧线圈2c内侧的对角线长度x比与圆形的2次侧线圈2b的内径y2是相同长度的、矩形的2次侧线圈2b的相对的内边之间的最短距离y1长。即,在矩形的2次侧线圈2c中,与圆形的2次侧线圈2b相比,可较大地获取用于位置对准的磁铁30a和2次侧线圈2c之间的间隔的区域多。即,是x>y1且y1=y2的关系。

而且,为了抑制1次侧非接触充电模块41或2次侧非接触充电模块42所具备的磁铁的影响,需要矩形的线圈中x>=m,优选是y1>=m。

若2次侧线圈2b或2c与用于位置对准的磁铁30a之间的间隔大,则用于位置对准的磁铁30a的影响小,所以能够使2次侧线圈2b或2c的L值下降率小。在2次侧线圈是矩形的情况下,在2次侧线圈2c的内侧的对角线尺寸x是与圆形的2次侧线圈2b的内径尺寸y2相同的值时,2次侧线圈2c的L值下降率是与2次侧线圈2b大致相同的值。

因此,在收纳非接触充电器400的1次侧非接触充电模块41的空间是方形状且其空间有限的情况下,优选使磁性薄片52为方形而将2次侧线圈2c形成为矩形。由此,与圆形线圈比较,可以使矩形的2次侧线圈2c远离磁铁30a,矩形的2次侧线圈2c难以受到磁铁30a的影响。另外,矩形的2次侧线圈2c的磁通集中于拐角部,但是由于能够确保其拐角部与磁铁30a之间的距离较大,所以能够减轻磁铁30a的影响。

即,在2次侧线圈2b缠卷成圆形的情况下,2次侧线圈2b整体表现大致相同的磁场强度。但是,在2次侧线圈2b缠卷成大致矩形的情况下,在其角部(拐角)磁场集中。因此,通过使2次侧线圈2c的内侧的对角线尺寸x比用于位置对准的磁铁30a的外径大置(x>=m),从而能够抑制磁铁30a的影响地进行电力发送。另外,通过使2次侧线圈2b的相对的内边之间的最短距离y1比位置对准磁铁30a的外径大(y1>=m),从而2次侧线圈2c整体位于比位置对准磁铁30a的外径靠外侧的位置,进而,2次侧线圈2b的角部(拐角)位于距磁铁30a隔开一定距离的位置。因此,能够进一步降低磁铁30a对2次侧线圈2b造成的影响。

在本实施方式中,为了满足上述的关系,将矩形的2次侧线圈2c的对角线尺寸(x)设为约23mm,将用于位置对准的磁铁30a的直径(m)设定为15.5mm。一般而言,用于位置对准的磁铁30a的最大直径为15.5mm,构成为比此小。这是因为,在考虑小型化和位置对准精度的情况下,通过使磁铁30a的直径约为10mm~15.5mm,并使磁铁30a的厚度约为1.5~2mm,从而可以平衡很好地进行位置对准。另外,磁铁30a是钕磁铁,强度约为从75mT到150mT左右即可。在本实施方式中,因为1次侧非接触充电模块的线圈与2次侧非接触充电模块的线圈之间的间隔是2~5mm左右,所以利用这种程度的磁铁足够进行位置对准。因此,在2次侧线圈2c缠卷成圆形状时,使中空部的直径为15.5mm以上,在缠卷成矩形时,使中空部的对角线为15.5mm以上,优选使中空部的边长为15.5mm以上,由此,基本上能够与对方侧所具备的磁铁30a的大小无关地降低磁铁30a的影响。

如上所述,矩形线圈比圆形线圈难以受到磁铁的影响,但是,若2次侧线圈2b及后述的2次侧线圈2b两者为矩形线圈,则在进行充电时的位置对准时,必须进行彼此的拐角的位置对准。由于位置对准时角度对准困难,所以优选的是,一方是圆形线圈而另一方是矩形线圈。这是因为也不需要角度调整,而且矩形线圈可以抑制磁铁的影响。此外,虽然1次侧非接触充电模块41及2次侧非接触充电模块42中哪个模块具备矩形线圈,哪个模块具备圆形线圈都可以,但是,由于圆形线圈能够不依赖于作为电力传输的对方的线圈的形状而高效率地进行电力传输,所以优选的是,在1次侧非接触充电模块41中具备圆形线圈。

此外,相对于圆形线圈,所谓矩形线圈是指,中空部四角的角的R(四角的曲线的半径)为中空部的边长(图10(a)中的y1)的30%以下的线圈。即,在图10(a)中,大致矩形的中空部其四角为曲线状。由于稍微具有曲线,从而与是直角的情况相比,能够提高四角处的导线的强度。但是,若R过大,则几乎与圆形线圈相比没有变化,无法得到只有矩形线圈才能够得到的效果。研究的结果可知,在中空部的边宽度y1例如为20mm的情况下,只要各四角的曲线的半径R为6mm以下,就能够进一步有效地抑制磁铁的影响。另外,如上所述,若考虑到四角的强度,在各四角的曲线的半径R为大致矩形的中空部的边长的5~30%时,最能够得到上述的矩形线圈的效果。

接下来,说明磁性薄片52的中心部的厚度。

图11是本发明实施方式的非接触充电模块的磁性薄片的示意图,作为例子,示出2次侧非接触充电模块42所具备的磁性薄片52。图11(a)是本发明实施方式的非接触充电模块的磁性薄片的俯视图,图11(b)是改变图11(a)的磁性薄片的直线凹部的位置后的俯视图。图11(c)是图11(a)的E-E截面图,图11(d)是将中心部设为凹部的情况下的图11(a)的F-F截面图,图11(e)是将中心部设为通孔的情况下的图11(a)的F-F截面图。中心部32b为凹形状或通孔。例如,若中心部32b为凸形,则提高2次侧线圈2b的磁通密度,提高2次侧非接触充电模块42的传输效率。

但是,通过设置孔部将中心部32b设为凹形状或通孔,能够减小1次侧非接触充电模块41所具备的磁铁30a的影响。以下说明其理由。

此外,图11中,作为例子,说明与具备磁铁30a的1次侧非接触充电模块41进行电力传输的2次侧非接触充电模块42的磁性薄片52。但是,下述的有关2次侧非接触充电模块42的磁性薄片52的说明,也适用于与具备磁铁30b的2次侧非接触充电模块42进行电力传输的1次侧非接触充电模块41的磁性薄片52。即,说明在作为电力传输对方的另一方的非接触充电模块具备磁铁和不具备磁铁的两种情况下,都能够进行位置对准及电力传输的非接触充电模块的磁性薄片的中心部。

如上所述,非接触电力传输设备存在如下两种情况,即,在1次侧非接触充电模块41和2次侧非接触充电模块42之间的位置对准中利用磁铁的情况和不利用磁铁的情况。而且,由于存在磁铁而导致妨碍1次侧、2次侧非接触充电模块间的磁通,所以在存在磁铁的情况下,1次侧非接触充电模块41的1次侧线圈11a及2次侧非接触充电模块42的2次侧线圈2b的L值大幅减小。

另外,在1次侧非接触充电模块41中,1次侧线圈2a与谐振电容器形成LC谐振电路。这时,若对于将磁铁30a利用于位置对准时和不利用时的L值有大幅变化,则与谐振电容器之间的谐振频率也大幅变化。以该谐振频率进行1次侧非接触充电模块41和2次侧非接触充电模块42之间的电力传输,所以,若根据有无磁铁30a而谐振频率大幅变化,则不能正确地进行电力传输。

因此,为了使在位置对准中利用磁铁30a时和不利用磁铁30a时的谐振频率为接近的值,需要使在位置对准中利用磁铁30a时和不利用磁铁30b时的2次侧线圈2b的L值为接近的值。

接下来,说明在1次侧非接触充电模块1具备磁铁30a的情况和不具备磁铁30a的情况下的、磁性薄片52的中心部的厚度与2次侧线圈2b的L值之间的关系。

图12是表示在本实施方式的另一方的非触充电模块中具备用于位置对准的磁铁的情况和不具备的情况下的非接触充电模块的线圈的L值与中心部的厚度的关系的图。此外,所谓挖通程度是:0%表示不将中心部32b形成为凹形状而为平坦的情况,100%表示将中心部32b形成为通孔的情况。

在不利用磁铁30a的情况下,越使磁性薄片52的中心部32b薄,2次侧线圈2b的磁场越小,从而L值减小。相对于此,在利用磁铁30a的情况下,越使磁性薄片52的中心部32b薄,磁性薄片52与磁铁30a之间的层叠方向的距离越大,所以磁铁30a的影响越小,2次侧线圈2b的磁场越大,从而L值上升。而且,在将中心部32b形成为通孔的情况下,L值最接近。即,通过将中心部32b形成为通孔,能够将位置对准所利用的磁铁30a的影响抑制到最小限度。

另外,由于通过磁铁30a与磁性薄片52互相吸引来进行位置对准,所以中心部32b具有某种程度的厚度时,位置对准的精度提高。特别地,通过将挖通程度设为60%以下,能够使位置对准的精度稳定。

从而,通过将挖通程度设为40~60%,能够使在位置对准中利用磁铁30a的情况和不利用磁铁30b的情况下的2次侧线圈2b的L值为接近的值,同时也能够充分地得到磁铁30a的位置对准的效果。即,磁铁30a与磁性薄片52的中心部32b互相吸引,能够使彼此的中心位置对准。

此外,在本实施方式中设为约50%,能够最有效地得到两个效果。另外,在保留一半左右的厚度时,也可以是在形成通孔后,在通孔内填充一半深度的磁性体。另外,设置于中心部32b的孔部(凹部或通孔)不一定需要与中心部32a为相同的形状、及相同的尺寸。即使中心部32b即线圈的中空部的形状是大致矩形和大致圆形形状,不依赖于此,孔部也可以是各种形状。即,是矩形状或圆形状。另外,优选孔部比中心部32b小,至少确保中心部32b的面积的30%以上的面积为宜。

另外,磁性薄片52也可以层叠高饱和磁通密度材料和高导磁率材料而成,所以,例如也可以,将高饱和磁通密度材料的中心部形成为平坦,在高导磁率材料的中心部形成为通孔,作为磁性薄片52将中心部32a形成为凹形状。此外,所谓高饱和磁通密度材料是指,与高导磁率材料相比,饱和磁通密度高且导磁率低的磁性薄片,特别优选是铁氧体薄片。

另外,优选使凹部或通孔的直径比2次侧线圈2b的内径小。通过使凹部或通孔的直径与2次侧线圈2b的内径大致相同(比线圈的内径小0~2mm),能够提高2次侧线圈2b的内周圆内的磁场。

另外,通过使凹部或通孔的直径比线圈的内径小(比线圈的内径小2~8mm)而形成为阶梯状,阶梯状的外侧可以用于位置对准,内侧可以用于使在位置对准中利用磁铁30a的情况和不利用磁铁30a的情况下的1次侧线圈2a的L值成为接近的值。另外,优选使凹部或通孔比磁铁30a的尺寸大。即,可以使孔部比磁铁30a的直径大,且比2次侧线圈2b的中空部小。

进而,通过使凹部或通孔的上表面的形状与2次侧线圈2b的中空部的形状相同,从而磁铁30a和磁性薄片52的中心部32b平衡很好地互相吸引,能够高精度地对准彼此的中心位置。

通过使凹部或通孔的全部端部距2次侧线圈2b的内周边是等距离,从而磁铁30a和磁性薄片52的中心部32b平衡很好地互相吸引,能够更高精度地对准彼此的中心位置。

另外,进而,通过使凹部或通孔的上表面的形状的中心与2次侧线圈2b的中空部的中心一致,从而磁铁30a和磁性薄片52的中心部32b平衡很好地互相吸引,能够高精度地对准彼此的中心位置。另外,通过将凹部或通孔形成为比磁铁30a大,从而能够平衡很好地抑制磁铁30a的影响。

如上述那样将中心部设为孔部的结构也可适用于1次侧非接触充电模块的磁性薄片52,在1次侧非接触充电模块41的磁性薄片52的中心部32a具备孔部也能够得到效果。即,能够做成为即使是2次侧非接触充电模块42具备磁铁30b的情况和不具备磁铁30b的情况的任一情况下,都能够进行位置对准及高效率的电力传输的1次侧非接触充电模块41。

另外,也可以在磁性薄片52的四角即平坦部31a、31b上的未配置线圈21a、21b的区域形成厚壁部。即,在磁性薄片52的四角即平坦部31a、31b上的比线圈21a、21b的外周靠外侧的磁性薄片52之上,没有载置任何部件。因此,通过在此形成厚壁部来增加磁性薄片52的厚度,从而提高非接触电力传输设备的电力传输效率。厚壁部的厚度越厚越好,但是为了薄型化,设为与导线的厚度大致相同。

[关于NFC天线(薄片天线)的说明]

接下来,说明NFC天线51。图13是本发明实施方式的NFC天线的立体图,图14是本发明实施方式的NFC天线的结构截面图。图14是表示图13的E-E截面的图。

NFC天线51具备以铁氧体系磁性体为主成分的磁性薄片52、夹持磁性薄片配置的保护部件57、58、(平面)线圈53、匹配电路54、端子连接部55、基材56、以及匹配用芯片电容器60a、60b,既可以收纳于IC卡或IC标签等无线通信介质,也可以收纳于阅读器或读写器等无线通信介质处理装置。

磁性薄片52构成NFC天线51的元件,由铁氧体、坡莫合金、铁硅铝磁合金(Sendust)、硅钢片等金属材料构成。作为磁性薄片52,优选软磁性铁氧体,能够对铁氧体粉体进行干压成形和烧成,形成烧成体、高密度铁氧体烧成体,软磁性铁氧体的密度优选为3.5g/cm3以上。此外,软磁性铁氧体的磁性体的大小优选为晶界以上。另外,磁性薄片52是形成为0.05mm~3mm左右的薄片状(或板状、膜状、层状)部件。

线圈53为天线图形,用螺旋状的导体形成(即缠卷导线而成)。作为螺旋结构,中央具备开口部的螺旋形状即可,其形状可以是圆形、大致矩形、或者多边形中的任一者。采用螺旋结构来产生足够的磁场,通过产生感应电力和互感,实现无线通信介质与无线通信介质处理装置之间的通信。磁性薄片52配置在至少与线圈53相对的部分即可,在磁性薄片52中与线圈53的中空部对应的部分也可以形成中空部。因此,磁性薄片52和线圈53的中空部中,可以配置其他部件。

另外,由于磁性薄片52的表面阻抗大,所以能够在磁性薄片52的表面或内部直接形成电路,因而能够将线圈53、匹配电路54、端子连接部55在磁性薄片52上直接形成。

匹配电路54由芯片电容器60a、60b构成,该芯片电容器60a、60b以将形成于基材56的螺旋状线圈53的导体搭桥的方式安装,由此能够在线圈53上形成匹配电路54。

通过将匹配电路54连接于线圈53,可将天线的谐振频率调整为期望频率,抑制由于不匹配而产生驻波,从而得到工作稳定、损失少的NFC天线51。作为匹配元件使用的芯片电容器60a、60b以将螺旋状的天线的导体搭桥的方式安装。

由于磁性薄片52的表面阻抗大,所以能够在磁性薄片52的表面直接形成端子连接部55。端子连接部55既可以在线圈的两侧形成,也可以在线圈的端部以相对的方式形成。

基材56能够由聚酰亚胺、PET、玻璃环氧树脂基板等形成,通过用聚酰亚胺、PET等形成,能够形成薄且具有柔软性的线圈53。

作为保护部件57、58,可使用树脂、紫外线硬化型树脂、可见光硬化型树脂、热塑性树脂、热硬化性树脂、耐热性树脂、合成橡胶、双面胶、粘着层、或者薄膜中至少一者,不仅考虑NFC天线51和构成NFC天线51的各部件的对弯曲或挠曲等的柔软性,还可以考虑耐热性、耐湿性等耐候性来进行选定。另外,也可以用保护部件57、58覆盖NFC天线51和构成NFC天线51的各部件的单面、双面、单侧面、双侧面、或者整个表面。

此外,上述说明的NFC天线51仅为一例,并不限于上述结构、材料等。

[关于NFC天线(棒型)]

接下来,说明棒型NFC天线151。

图15是本发明实施方式的棒型NFC天线的线圈部的示意图。图16是本发明实施方式的棒型NFC天线的示意图。

棒型NFC天线151提供电流从天线输入输出用端子154(或155)流至另一个天线输入输出用端子155(或154)的路径。将由包含该天线输入输出用端子154、155的线圈部152的路径围成的面定义为线圈部152的开口面。另外定义为,线圈部152通过由电流产生的磁场、或者由来自外界的磁场产生的电流,进行信号的发送和接收。

即,本实施方式中,调整为通过天线装置能够发送和接收例如RFID的电波,尤其在本实施方式中,能够发送和接收NFC(13.56MHz)的电波。

本实施方式中,在天线输入输出用端子154、155之间的线路途中,线圈部152与磁芯153(铁芯)一起插入到一个位置处。磁芯153由铁氧体或金属等构成。

另外,线圈部152插入与天线输入输出用端子154、155相对的位置处。由此,连接线圈部152与天线输入输出用端子154、155以形成天线装置时,能够自由地形成。不过,并不限于相对的位置。

此外,若假设线圈部152的线圈轴(线圈的缠卷的轴)为A2,则线圈部152的配置为:线圈轴A2垂直于棒型NFC天线151的开口面,并且垂直于流过NFC天线151的线路的插入了线圈部152的前后的部分的电流的方向(C2的方向)。

此外,本实施方式中,线圈轴A2与C2方向垂直,但只要不平行即可。

另外,本实施方式中,线圈部152配置为与相隔距离D2配置的基板(金属体)103的端面B2垂直。距离D2可以假设为0mm至∞,但如后所述,在任一情况下作为天线装置均具有良好的通信性能。此外,图16中,距离D2为4mm。

另外,通过使用磁性体作为磁芯153,能够增加通过线圈部152的磁通,接近基板(金属体)103的情况下的通信性能良好,因而较为理想,但不限于磁性体,也可以由陶瓷或树脂等构成。此外,本实施方式中为铁氧体磁芯,大小为8×20×0.2mm。

另外,在本实施方式中,线圈部152的导体的匝数约为2.5匝。磁芯153的面向金属体的面上缠卷的导体的根数(在磁芯153的面向金属体的面上,在磁芯153上缠卷导体时导体在面上缠卷的根数)比磁芯153的与面向金属体的面相反侧的面上缠卷的导体的根数少。

通过采用这种结构,能够以较少的匝数实现效率高的天线装置。

此外,图16中,将长方体的磁芯153的长边方向配置在天线装置的线圈上,但也可以配置短边方向,能够与期望特性、搭载的空间相配合,自由地选择线圈部152和磁芯153的形状。

不用说,在配置短边方向的情况下,在磁芯153的短边方向上缠卷形成线圈部152。

另外,磁场强度随着匝数增加而增加。但是,若考虑增加率,则匝数从整数起增加半周时大幅增加。

匝数不受限定,匝数可以比图15所图示的约2.5匝多或者少。

此外,若将匝数从整数倍起增加或减少约0.5匝,则能够使线圈部152的两端(与天线装置的连接部)隔着磁芯153而位于两侧,因此容易与作为基板的基板(金属体)103连接。

即,能够以置换通常的线圈天线的直线部分的形式插入,因此容易进行插入。

另外,线圈部152的缠卷方法,既可以是右缠卷也可以是左缠卷,能够根据所配置的位置进行适当选择。

另外,线圈部152与天线输入输出用端子154、155之间的连接能够使用焊接或利用连接器的连接等通常利用的连接方法。或者,也可以用一根连续的导体形成线圈部152和天线输入输出用端子154、155。一般已知天线输入输出用端子154、155连接于匹配电路及IC的输入输出端子,连接方法能够使用利用销或弹簧的接触、或利用焊接、连接器的连接等通常利用的连接方法。

[关于非接触充电模块与薄片天线的配置的说明]

以下使用图17详细地说明实施方式1。图17是表示本发明实施方式1的非接触充电模块与NFC天线的配置例的截面图。另外,图17所示的移动终端设备100也是示意性地表示在厚度方向(下壳体105a与上壳体105b的层叠方向)上截断图1所示的移动终端设备100时的截面的图。为了简化说明,图17中不图示液晶面板101、操作按钮102、基板103、以及电池组104,仅表示2次侧非接触充电模块42与NFC天线51的配置关系。此外,2次侧非接触充电模块42与NFC天线51仅用线圈和磁性薄片进行简单图示。另外,在上述说明中,对具备相同结构、功能的部件标注相同标号,省略详细说明。

首先,说明移动终端设备100和非接触充电器400的概要。

移动终端设备100内的电池组104(参照图1)经由1次侧非接触充电模块41和2次侧非接触充电模块42进行充电。具体而言,由于在非接触充电器400内使电流流过1次侧线圈2a而产生的磁场,电流流过2次侧线圈2b,电连接于2次侧非接触充电模块42的电池组104得到充电。由此,非接触充电器400能够在不与移动终端设备100电连接(非接触)的情况下,对移动终端设备100进行充电。

另外,移动终端设备100具备上述NFC天线51。NFC天线51与1次侧非接触充电模块41和2次侧非接触充电模块42同样,利用电磁感应(磁通)获得电力,进行数据传输。此外,NFC天线51的驱动电力有从电池组104得到的情况和从NFC通信的对方得到的情况等。

另外,NFC天线51的通信面为背面(下壳体105a侧的面)。也就是说,作为NFC天线51的结构,线圈53层叠在比磁性薄片52更靠下壳体105a侧。因此,NFC天线51将线圈53侧的方向、以及磁性薄片52的相反侧的方向作为通信方向。换言之,NFC天线51的非通信方向是磁性薄片52侧的方向,同时也是线圈53的相反侧的方向。根据以上情况,NFC天线51将壳体105的背面侧作为通信方向,通过使NFC天线51的通信对方接近该背面侧,能够进行通信。

另外,在本实施方式中,2次侧非接触充电模块42的充电面为背面(下壳体105a侧的面)。也就是说,作为2次侧非接触充电模块42的结构,2次侧线圈2b层叠在比2次侧磁性薄片3b更靠下壳体105a侧,因此,2次侧非接触充电模块42将2次侧线圈2b侧的方向、以及2次侧磁性薄片3b的相反侧的方向作为充电方向。换言之,2次侧非接触充电模块42的非充电方向是2次侧磁性薄片3b侧的方向,同时也是2次侧线圈2b的相反侧的方向。根据以上情况,2次侧非接触充电模块42将壳体105的背面侧作为充电方向,通过使1次侧非接触充电模块41接近该背面侧,能够进行非接触充电。

接着,详细地说明移动终端设备100内的2次侧非接触充电模块42与NFC天线51的配置。

如上所述,在1次侧非接触充电模块41(或2次侧非接触充电模块42)中,用于1次侧线圈2a与2次侧线圈2b的位置对准的磁铁有存在的情况和不存在的情况。在如图17所示1次侧非接触充电模块41具有磁铁30a的情况下,磁铁30a主要与2次侧非接触充电模块42的2次侧磁性薄片3b进行相互吸引,由此能够进行位置对准。也就是说,无论是任一种位置对准的方法,都是以1次侧线圈2a的中空部与2次侧线圈2b的中空部相对的方式进行非接触充电的位置对准。

但是,本实施方式的移动终端设备100具备2次侧非接触充电模块42和NFC天线51,因此具备磁性薄片(磁性体)和使用谐振电容器形成LC谐振电路的线圈的模块存在多个。

对此,如图17所示,在本实施方式中,以层叠的方式配置2次侧非接触充电模块42和NFC天线51。此外,2次侧非接触充电模块42优选配置为2次侧线圈2b的中空部的至少一部分与线圈53的中空部相对。换言之,NFC天线51配置为线圈53的中空部的至少一部分与2次侧线圈2b的中空部相对。也就是说,从2次侧线圈2b的中空部露出的2次侧磁性薄片3b与从线圈53的中空部露出的磁性薄片52相对。即,2次侧线圈2b的中空部中的、2次侧磁性薄片3b的垂直方向的投影与线圈53的中空部相交。也就是说,在各自的通信方向或充电方向上,至少中空部的一部分在一条直线上。

通过采用这种配置,能够使从磁铁30a观察移动终端设备100时的2个磁性体(2次侧磁性薄片3b和NFC天线51的磁性薄片52)的总面积小。因此,即使磁铁30a与磁性薄片52相互吸引,1次侧非接触充电模块41与NFC天线51(并非位置对准对象的模块)进行了位置对准,2次侧非接触充电模块42也位于1次侧非接触充电模块的附近。也就是说,由于线圈53的中空部和2次侧线圈的中空部的至少一部分重叠,所以即使在移动终端设备100具备2次侧非接触充电模块42和NFC天线51的情况下,也能够减小1次侧非接触充电模块41与2次侧非接触充电模块42的位置对准的偏差。因此,能够提高位置对准的精度,2次侧磁性薄片3b容易接收来自1次侧非接触充电模块41的磁通。此外,2次侧非接触充电模块42的中空部是由2次侧线圈2b包围的部分。也就是说,中空部是由2次侧线圈2b形成的磁场非常强的部分。因此,即使1次侧非接触充电模块41与NFC天线51(并非位置对准对象的模块)进行了位置对准,由于NFC天线51与2次侧非接触充电模块42的中空部重叠,所以1次侧非接触充电模块41与2次侧非接触充电模块42的中空部也重叠。因此,通过1次侧非接触充电模块41与2次侧非接触充电模块42的中空部的重叠,能够将二者之间的电力传输效率维持为一定程度以上。此外,为了维持电力传输效率,NFC天线51与2次侧非接触充电模块42的中空部的重叠面积优选为2次侧非接触充电模块42的中空部的面积的50%以上。由此,能够充分确保非接触充电模块间的电力传输效率。

另外,2次侧非接触充电模块42中,至少与NFC天线51重叠的部分能够可靠地接收1次侧非接触充电模块41的磁通。尤其是,若2次侧非接触充电模块42的2次侧线圈2b与NFC天线51的线圈53重叠,则2次侧非接触充电模块42能够接收磁通。因为各个线圈部产生磁通。

根据以上情况,通过以2次侧线圈2b的中空部与线圈53的中空部重叠的方式配置2次侧非接触充电模块42和NFC天线51,2次侧非接触充电模块42容易接收来自1次侧非接触充电模块41的磁通,因此能够抑制非接触充电的传输效率的降低。

此外,位置对准的方法不限于使用磁铁30a的情况,在后述的其他位置对准的方法中也是同样的。

另外,2次侧线圈2b的导线与线圈53的导线至少一部分层叠。由此,即使例如1次侧非接触充电模块41以NFC天线51为基准进行了位置对准,也能够效率高地向2次侧非接触充电模块42进行电力传输。

此外,在图17的截面图中,若将2次侧线圈2b分类为位于壳体105的一侧(图17的左侧)的截面部2ba和位于壳体105的另一侧(图17的右侧)的截面部2bb,同样将线圈53分类为位于壳体105的一侧(图17的左侧)的截面部53a和位于壳体105的另一侧(图17的右侧)的截面部53b,则截面部2ba与截面部53a相对。也就是说,在壳体105的截面上,2次侧线圈2b和线圈53的同为左侧(壳体105的一侧)的截面部相对,因此2次侧线圈2b的中空部和线圈53的中空部也相对。因此,能够抑制非接触充电的传输效率的降低。当然,也可以构成为壳体105的另一侧的截面部相对。

此外,如图17的截面图所示,在本实施方式中,2次侧非接触充电模块42和NFC天线51采用了几乎左右对称的结构,但不限于此。换言之,磁性薄片的中心部与线圈的中心部(即,线圈的中空部的中心部)可以不一致。也就是说,可以偏向磁性薄片的任一个端部配置线圈。在这种情况下,通过使2次侧线圈2b的中空部与线圈53的中空部相对,也能够抑制位置对准的误差。

此外,在本实施方式中,将2次侧非接触充电模块42配置到NFC天线51的上侧(上壳体105b侧)。也就是说,2次侧非接触充电模块42与NFC天线51相比,配置在更靠液晶面板101和操作按钮102的位置处。另外,换一种说法,NFC天线51配置在2次侧非接触充电模块42的充电方向上(1次侧非接触充电模块41侧)。也就是说,2次侧非接触充电模块42配置为2次侧线圈2b位于2次侧磁性薄片3b与磁性薄片52之间。

由此,移动终端设备100中,不仅将2次侧非接触充电模块42与NFC天线51重叠配置,还构成为在NFC天线51的通信面(即通信方向)侧不配置2次侧非接触充电模块42。如上所述,通信方向是NFC天线51的线圈53侧,因此在线圈53侧不配置2次侧非接触充电模块42。因此,2次侧非接触充电模块42对于NFC天线51而言,不配置在线圈53侧,而是配置在磁性薄片52侧。

由此,在NFC天线51的通信方向上不存在作为导体的2次侧线圈2b,因此能够提供良好的近距离通信的环境。尤其是,与处理大电力的2次侧非接触充电模块42的磁性薄片3b相比,磁性薄片52较薄。因此,在非接触充电模块间的电力传输中,NFC天线51也不太成为障碍。

另外,也可以将NFC天线51配置到2次侧非接触充电模块42的上侧(上壳体105b侧)。也就是说,NFC天线51与2次侧非接触充电模块42相比,配置在更靠液晶面板101和操作按钮102的位置处。另外,换一种说法,2次侧非接触充电模块42配置在NFC天线51的通信方向侧。也就是说,NFC天线51配置为线圈53位于磁性薄片52与2次侧磁性薄片3b之间。

由此,由于在2次侧非接触充电模块42的充电方向上不存在作为导体的线圈53,所以能够进一步提高非接触充电的传输效率。此时,电力传输(通信)时间的差异很重要。也就是说,2次侧非接触充电模块42的目的是对电池组104充电,因此在数小时的期间内进行电力传输。与此相对,NFC天线51的通信约为数秒。因此,NFC天线51不妨碍2次侧非接触充电模块42的电力传输是很重要的。

另外,如本实施方式这样,壳体105的充电方向和近距离通信方向相同,则用户无须根据情况改变移动终端设备100的与其他物体接近的面,因此能够提高移动终端设备100的操作性。也就是说,通过在2次侧非接触充电模块42中配置为2次侧线圈2b比2次侧磁性薄片3b更接近磁性薄片52,能够提高移动终端设备100的操作性。

另外,2次侧非接触充电模块42的2次侧磁性薄片3b和NFC天线51的磁性薄片52位于作为显示部的液晶面板101侧。也就是说,2次侧非接触充电模块42的电力传输方向(充电方向)和NFC天线51的通信方向均与液晶面板101为相反方向。由此,在充电中或近距离通信中,都能够正常使用液晶面板101。另外,用于通信的磁通不会通过液晶面板101。

此外,如本实施方式这样,非接触充电方向和近距离通信方向均为壳体105的背面侧(下壳体105a侧),换言之,并非为具有液晶面板101(参照图1)的壳体105的上面侧(上壳体105b侧),因此,能够抑制由于进行非接触充电或近距离通信而对液晶面板101(参照图1)造成损伤。

此外,本实施方式中,无需多言的是,2次侧线圈2b与线圈53的至少一部分,尤其是2次侧线圈2b的中空部与线圈53的中空部的至少一部分相对即可,2次侧非接触充电模块42与NFC天线51的上下关系等可以是任意的。例如,可以将2次侧非接触充电模块42配置在下壳体105a侧,将NFC天线51配置在上壳体105b侧,使充电方向和通信方向均为上壳体105b侧。另外,充电方向为下壳体105a侧和上壳体105b侧均可,同样,通信方向也为下壳体105a侧和上壳体105b侧均可。即,也可以是,与本实施方式不同地,充电方向与通信方向为相对的方向。

此外,作为通信装置的一例的移动终端设备100例如是移动电话、个人计算机、数码相机等便携式设备,但无须特别限定于这些设备。

另外,通过如本实施方式这样移动终端设备100的充电方式采用非接触充电,移动终端设备100可以不设置充电用的连接端子。因此,减少了壳体105外部露出的电子部件,由此能够提高移动终端设备100的防水性。

另外,2次侧非接触充电模块42的2次侧磁性薄片3b比NFC天线51的磁性薄片52薄。因此,非接触充电模块间的电力传输也能够容易穿过薄的磁性薄片52进行电力传输。也就是说,薄片天线的近距离通信和非接触充电模块间的电力传输都能够取得良好的通信(电力传输)效率。另外,2次侧磁性薄片3b采用了在进行电力传输的谐振频率100~200kHz中发挥良好特性的材料,磁性薄片52采用了在用于RFID的近距离通信的频率,即比电力传输的谐振频率高的谐振频率中发挥良好特性的材料。此外,若为NFC天线51,则谐振频率为13.56MHz。即,分别使用材料或组成不同的铁氧体薄片。

另外,2次侧线圈2b的缠卷宽度(即截面部2ba或截面部2bb的缠卷宽度)大于NFC天线51的线圈53的缠卷宽度(即截面部53a或53b的缠卷宽度)。因此,无论以何种方式进行层叠,2次侧线圈2b都从线圈53露出,因此能够充分进行电力传输。

此外,2次侧非接触充电模块42若构成为大于NFC天线51,则能够进一步提高各自的通信效率。也就是说,2次侧非接触充电模块42一定具有从NFC天线51露出的部分,因此可以确保能够不经由NFC天线51而接受从1次侧非接触充电模块41产生的磁通的部分。

(实施方式2)

以下使用图18说明实施方式2。图18是表示本发明实施方式的非接触充电模块与NFC天线的配置例的截面图。另外,图18所示的移动终端设备100也是示意性地表示在厚度方向(下壳体105a与上壳体105b的层叠方向)上截断图1所示的移动终端设备100时的截面的图。另外,对具备与实施方式1相同的结构、功能的部件标注相同标号,省略详细说明。

首先说明直线G-G和直线H-H。图18所示的直线G-G是2次侧线圈2b的中空部的中心轴,是壳体105的截面中2次侧线圈2b的中空部的中心。也就是说,若使用图18进行说明,则直线G-G是截面部2ba的最内部与截面部2bb的最内部的中心。另外,直线H-H是线圈53的中空部的中心轴,是与上述相同的截面中线圈53的中空部的中心。也就是说,若使用图18进行说明,则直线H-H是截面部53a的最内部与截面部53b的最内部的中心。

此外,若线圈的中空部为圆形,则上述中心轴(直线G-G和直线H-H)可以是该圆形的中心。或者,若线圈的中空部为多边形,则上述中空部可以是多边形的重心或对角线的交点等。

接着,说明本实施方式的特征点。

一般而言,在非接触充电的位置对准中,通过重合1次侧线圈与2次侧线圈的中空部,可抑制电力传输的效率降低。也就是说,以相互对齐1次侧线圈与2次侧线圈的中空部的中心的方式进行位置对准。

因此,在本实施方式中,如图18所示,2次侧非接触充电模块配置为2次侧线圈2b的中空部与直线H-H交叉。因此,即使1次侧非接触充电模块41与NFC天线51进行了位置对准,也就是说,即使以1次侧线圈2a的中空部的中心轴与线圈53的中空部的中心轴(直线H-H)一致的方式进行了位置对准,1次侧线圈2a的中空部与2次侧线圈2b的中空部也位于直线H-H上。所以能够使1次侧线圈2a的中空部的至少一部分与2次侧线圈2b的中空部相对。由此,进一步抑制位置对准的误差,因此2次侧非接触充电模块42能够更好地接收磁通。即,能够抑制非接触充电的电力传输的效率降低。

此外,在本实施方式中,NFC天线51配置为线圈53的中空部位于直线G-G上。而且,不仅截面部2ba与截面部53a相对,截面部2bb与截面部53b也相对。这样,能够增加2次侧线圈2b的中空部与线圈53的中空部相对的面积。也就是说,能够抑制位置对准的误差,能够抑制非接触充电的电力传输的效率降低。

另外,在本实施方式中,线圈53的中空部以包含2次侧线圈2b的中空部的方式与2次侧线圈2b的中空部相对。若详细进行说明,则线圈53的中空部在磁性薄片52的垂直方向(直线H-H方向)上的投影包含2次侧线圈2b的中空部。由此,1次侧非接触充电模块41产生的磁通不通过导致涡电流和发热的线圈53的导线,而是容易通过线圈53的中空部,因此能够抑制非接触充电的效率降低。

也可以与此相反,使2次侧线圈2b的中空部以包含线圈53的中空部的方式与线圈53的中空部相对。即,2次侧线圈2b的中空部在2次侧磁性薄片3b的垂直方向(直线G-G方向)上的投影包含线圈53的中空部。在以此方式配置的情况下,无论磁铁30a与磁性薄片52的哪个位置进行位置对准,在连接磁铁30a与线圈53的中空部的直线方向上都存在2次侧线圈2b的中空部。因此,2次侧线圈2b的中空部与磁铁30a(即1次侧线圈2a的中空部的至少一部分)相对。由此,能够进一步抑制非接触充电的效率降低。

另外,也可以将NFC天线51配置到2次侧非接触充电模块42的上侧(上壳体105b侧)。也就是说,NFC天线51与2次侧非接触充电模块42相比,配置在更靠液晶面板101和操作按钮102的位置处。另外,换一种说法,2次侧非接触充电模块42配置在NFC天线51的通信方向侧。也就是说,NFC天线51配置为线圈53位于磁性薄片52与2次侧磁性薄片之间。

由此,由于在2次侧非接触充电模块42的充电方向上不存在作为导体的线圈53,所以能够进一步提高非接触充电的传输效率。

(实施方式3)

以下使用图19说明实施方式3。图19是表示本发明实施方式的非接触充电模块与NFC天线的配置例的截面图。另外,图19所示的移动终端设备100也是示意性地表示在厚度方向(下壳体105a与上壳体105b的层叠方向)上截断图1所示的移动终端设备100时的截面的图。另外,对具备与实施方式1和2相同的结构、功能的部件标注相同标号,省略详细说明。

本实施方式中,以完全重叠的方式配置2次侧非接触充电模块42与NFC天线51。也就是说,在本实施方式中,与NFC天线51的主平面相比,2次侧非接触充电模块42的主平面较大,因此2次侧非接触充电模块42的主平面在垂直方向上的投影包含NFC天线51。相反,NFC天线51的主平面在垂直方向上的投影包含在2次侧非接触充电模块42中。

因此,从磁铁30a观察时的2个磁性体(2次侧磁性薄片3b和磁性薄片52)的面积变得更小,因而能够进一步抑制利用磁铁30a的位置对准的误差。

另外,本实施方式中,2次侧非接触充电模块42与NFC天线51配置为包含2次侧线圈2b的平面在垂直方向上的投影包含线圈53。并且,2次侧线圈2b的中空部与线圈53的中空部相对。此外,直线I-I既是2次侧非接触充电模块42的中心轴,也是NFC天线51的中心轴。也就是说,以在2次侧非接触充电模块42的中心轴(直线I-I)上重叠NFC天线51的中心轴的方式配置NFC天线51。在本实施方式中,线圈53的中空部大于2次侧线圈2b的中空部,因此将2次侧线圈2b以其中空部包含在线圈53的中空部中的方式进行重叠配置。另外,在2次侧线圈2b的中空部大于线圈53的中空部的情况下,将线圈53以其中空部包含在2次侧线圈2b的中空部中的方式进行重叠配置。

因此,即使磁铁30a以与NFC天线51的中心轴对齐的方式进行了位置对准,由于1次侧线圈2a的中空部与2次侧线圈2b的中空部相对,所以2次侧非接触充电模块42也能够进行与1次侧非接触充电模块41的位置对准。

通过以上述方式配置2次侧非接触充电模块42和NFC天线51,能够提高利用磁铁30a的位置对准的精度。因此,能够抑制非接触充电的效率降低。

此外,1次侧线圈2a、2次侧线圈2b、以及线圈53的中空部的形状不作特别限定,可以为环形(圆形)、椭圆形、矩形、多边形等任意形状。

此外,在实施方式1~3中,作为1次侧非接触充电模块41与2次侧非接触充电模块42的位置对准方法,说明了使用磁铁的情况,但即使使用其他方法,也优选将2次侧非接触充电模块42与NFC天线51的中空部相互重叠配置。

例如,在如下方法的情况下也是同样:非接触充电器400(或1次侧非接触充电模块41)检测2次侧非接触充电模块42的2次侧线圈2b的位置,从而使1次侧线圈2a自动地移动到2次侧线圈2b的位置。

即使非接触充电器400将1次侧线圈2a与线圈53(并非位置对准对象的线圈)的位置进行了对准,2次侧非接触充电模块42也配置为与具备线圈53的NFC天线51相对。因此,即使进行了1次侧线圈2a与线圈53的位置对准,也能够抑制1次侧线圈2a与2次侧线圈2b的位置对准的误差。

另外在如下方法的情况下也是同样:通过在非接触充电器400中具备多个线圈,从而使移动终端设备100在非接触充电器400的充电面402的任何位置都能够进行充电。该方法中,存在非接触充电器400在多个线圈的全部中都产生磁通的情况和并非如此的情况。在非接触充电器400并非在多个线圈的全部中都产生磁通的情况下,通过检测2次侧非接触充电模块42的2次侧线圈2b,从多个线圈中选择(一个或多个)与2次侧线圈2b的位置对齐的线圈。并且,使电流流过选择的线圈(以下称为1次侧线圈2a),由此对2次侧发送电力。

即使非接触充电器400选择了与线圈53(并非位置对准对象的线圈)的位置对齐的线圈(1次侧线圈2a),2次侧非接触充电模块42也配置为与具备线圈53的NFC天线51相对。因此,即使进行了1次侧线圈2a与线圈53的位置对准,也能够抑制1次侧线圈2a与2次侧线圈2b的位置对准的误差。

根据以上情况,在各种位置对准方法中,通过使2次侧线圈2b的中空部与线圈53的中空部的至少一部分相对,都能够抑制位置对准的误差,能够对2次侧线圈2b发送多的磁通。因此,能够抑制非接触充电的效率降低。

此外,实施方式1~3能够进行适当组合。

(实施方式4)

在本实施方式4中,如实施方式1中说明的图17所示,在移动终端设备100内,配置为2次侧非接触充电模块42(2次侧磁性薄片3b)的至少一部分与NFC天线51(磁性薄片52)重叠。也就是说,2次侧非接触充电模块42(2次侧磁性薄片3b)的主平面在垂直方向上的投影的至少一部分与NFC天线51(磁性薄片52)重叠。换一种说法,2次侧非接触充电模块42(2次侧磁性薄片3b)与NFC天线51(磁性薄片52)的至少一部分相对。此外,在本实施方式中,2次侧磁性薄片3b形成为覆盖2次侧非接触充电模块42的主平面,因此与2次侧磁性薄片3b相对实质上是与2次侧非接触充电模块42相对。磁性薄片52也是同样,与磁性薄片52相对实质上是与NFC天线51相对。另外,对具备与实施方式1至3相同的结构、功能的部件标注相同标号,省略详细说明。

通过以如上方式进行配置,能够使从磁铁30a观察移动终端设备100时的2个磁性体(2次侧磁性薄片3b和NFC天线51的磁性薄片52)的面积小,因此能够减小利用磁铁30a的位置对准的误差。也就是说,换言之,即使磁铁30a与磁性薄片52(并非位置对准对象的磁性体)相互吸引(即,即使1次侧线圈2a与线圈53进行了位置对准),由于2次侧非接触充电模块42配置为与具备磁性薄片52的NFC天线51相对,所以也能够抑制1次侧线圈2a与2次侧线圈2b的位置对准的误差。另外,2次侧非接触充电模块42中,至少与NFC天线51重叠的部分能够可靠地接收1次侧非接触充电模块41的磁通。尤其是,若2次侧非接触充电模块42的2次侧线圈2b与NFC天线51的线圈53重叠,则2次侧非接触充电模块42能够接收磁通。因此,相比于2次侧非接触充电模块42与NFC天线51不重叠配置的情况,2次侧非接触充电模块42容易接收1次侧非接触充电模块41产生的磁通,因此能够抑制非接触充电的效率降低。

此外,在本实施方式中,将2次侧非接触充电模块42配置到NFC天线51的上侧(上壳体105b侧)。也就是说,2次侧非接触充电模块42与NFC天线51相比,配置在更靠液晶面板101和操作按钮102的位置处。另外,换一种说法,NFC天线51配置在2次侧非接触充电模块42的充电方向上(1次侧非接触充电模块41侧)。

由此,NFC天线51能够进行更好的通信。以下说明其理由。所谓充电方向,对于2次侧非接触充电模块42而言是1次侧非接触充电模块41侧的方向,对于1次侧非接触充电模块41而言是2次侧非接触充电模块42侧的方向。也就是说,对于2次侧非接触充电模块42而言,充电方向是2次侧线圈2b侧的方向,同时也是2次侧磁性薄片3b的相反侧的方向。换言之,对于2次侧非接触充电模块42而言,非充电方向是2次侧磁性薄片3b的方向,同时也是2次侧线圈2b的相反侧的方向。

如上所述,NFC天线51以壳体105的背面侧(下壳体105a侧)为通信方向。也就是说,NFC天线51中,从线圈53观察,磁性薄片52存在于壳体105的上面侧(上壳体105b侧)。

2次侧非接触充电模块42大于NFC天线51。2次侧非接触充电模块42为了进行充电需要大电流,无论是用于流过该电流的2次侧线圈2b,还是用于抑制产生该电流的磁通的泄漏的2次侧磁性薄片3b,与1次侧线圈2a和1次侧磁性薄片3a相比都大。因此,2次侧非接触充电模块42对NFC天线51造成的影响大于NFC天线51对2次侧非接触充电模块42造成的影响。

因此,本实施方式的移动终端设备100中,不仅将2次侧非接触充电模块42与NFC天线51重叠配置,还构成为在NFC天线51的通信面(即通信方向)不配置2次侧非接触充电模块42。如上所述,通信方向是NFC天线51的线圈53侧,因此在线圈53侧不配置2次侧非接触充电模块42。因此,2次侧非接触充电模块42对于NFC天线51而言,不配置在线圈53侧,而是配置在磁性薄片52侧。

由此,能够抑制非接触充电的效率降低,并且能够减少妨碍NFC天线51的通信的因素。因此,能够构成可进行非接触充电和近距离通信的移动终端设备100。

由此,本实施方式的移动终端设备100能够进行利用2次侧非接触充电模块42的非接触充电和利用NFC天线51的近距离通信。也就是说,通过缓和2次侧非接触充电模块42与NFC天线51的相互干扰,能够在一个移动终端设备100中使2次侧非接触充电模块42与NFC天线51共存。

另外,如本实施方式这样,壳体105的充电方向和近距离通信方向相同,则用户无须根据情况改变移动终端设备100的与其他物体接近的面,因此能够提高移动终端设备100的操作性。也就是说,通过在2次侧非接触充电模块42中将2次侧线圈2b配置为比2次侧磁性薄片3b更接近磁性薄片52,从而能够提高移动终端设备100的操作性。

此外,如本实施方式这样,非接触充电方向和近距离通信方向均为壳体105的背面侧(下壳体105a侧),换言之,并非为具有液晶面板101(参照图1)的壳体105的上面侧(上壳体105b侧),因此,能够抑制由于进行非接触充电或近距离通信而对液晶面板101(参照图1)造成损伤。

此外,如图17的截面图所示,在本实施方式中,2次侧非接触充电模块42和NFC天线51采用了几乎左右对称的结构,但不限于此。换言之,磁性薄片的中心部与线圈的中心部(即,线圈的中空部的中心部)可以不一致。也就是说,可以偏向磁性薄片的任一个端部配置线圈。

但是,在以此方式构成2次侧非接触充电模块42或NFC天线51的情况下,根据重叠方式不同,有时将2次侧非接触充电模块42和NFC天线51配置为,2次侧磁性薄片3b中没有偏向配置2次侧线圈2b的部分与磁性薄片52中没有偏向配置线圈53的部分相互重叠。

因此,优选将2次侧非接触充电模块42与NFC天线51配置为2次侧线圈2b(包含中空部)与线圈53(包含中空部)相对。通过采用这种配置,无论2次侧非接触充电模块42与NFC天线51的结构和重叠方式如何,都能够使2个线圈接近。也就是说,即使磁铁30a与磁性薄片52相互吸引,与线圈53接近的2次侧磁性薄片3b也容易接收来自1次侧非接触充电模块41的磁通,能够抑制非接触充电的效率降低。

此外,无需多言的是,2次侧非接触充电模块42与NFC天线51的关系也可以相反。此时,将2次侧非接触充电模块42配置在下壳体105a侧,将NFC天线51配置在上壳体105b侧,使充电方向和通信方向均为上壳体105b侧。

此外,作为通信装置的一例的移动终端设备例如是移动电话、个人计算机、数码相机等便携式设备,但无须特别限定于这些设备。

另外,通过如本实施方式这样移动终端设备100的充电方式采用非接触充电,移动终端设备100可以不设置充电用的连接端子。因此,减少了壳体105外部露出的电子部件,由此能够提高移动终端设备100的防水性。

另外,2次侧非接触充电模块42的2次侧磁性薄片3b比NFC天线51的磁性薄片52薄。因此,非接触充电模块间的电力传输也能够容易穿过薄的磁性薄片52进行电力传输。也就是说,薄片天线的近距离通信和非接触充电模块间的电力传输都能够取得良好的通信(电力传输)效率。另外,2次侧磁性薄片3b采用了在进行电力传输的谐振频率100~200kHz中发挥良好特性的材料,磁性薄片52采用了在用于RFID的近距离通信的频率,即比电力传输的谐振频率高的谐振频率中发挥良好特性的材料。此外,若为NFC,则谐振频率为13.56MHz。即,分别使用材料或组成不同的铁氧体薄片。

另外,2次侧线圈2b的缠卷宽度大于NFC天线51的线圈53的缠卷宽度。因此,无论以何种方式进行层叠,2次侧线圈2b都从线圈53露出,因此能够充分进行电力传输。

另外,2次侧非接触充电模块的磁性薄片3b配置在作为显示部的液晶面板101侧,2次侧线圈2b与NFC天线51相对。也就是说,2次侧非接触充电模块42的电力传输方向和NFC天线51的通信方向均与液晶面板101为相反方向。由此,在充电中或近距离通信中,都能够正常使用液晶面板101。另外,用于通信的磁通不会通过液晶面板101。

另外,2次侧线圈2b的中空部与线圈53的中空部层叠的方向即各自的通信方向上,二者的中空部的至少一部分在一条直线上。双方的中空部至少一部分层叠,由此提高位置对准的精度。为了进行位置对准而使用磁铁时当然如此,在使用其他位置对准的方法时也是如此。通过将中空部层叠,2次侧非接触充电模块42与NFC天线51的实质位置基本一致,因此提高位置对准的精度。

另外,2次侧线圈2b的导线与线圈53的导线至少一部分层叠。由此,即使例如1次侧非接触充电模块41以薄片天线53为基准进行了位置对准,也能够效率高地向2次侧非接触充电模块42进行电力传输。

此外,2次侧非接触充电模块42若构成为大于NFC天线51,则能够进一步提高各自的通信效率。也就是说,2次侧非接触充电模块42一定具有从NFC天线51露出的部分,因此可以确保能够不经由NFC天线51而接受从1次侧非接触充电模块41产生的磁通的部分。

(实施方式5)

以下使用图19说明实施方式5。另外,图19所示的移动终端设备100也是示意性地表示在厚度方向(下壳体105a与上壳体105b的层叠方向)上截断图1所示的移动终端设备100时的截面的图。另外,对具备与实施方式1至4相同的结构、功能的部件标注相同标号,省略详细说明。

本实施方式与实施方式4的不同之处在于2次侧非接触充电模块42与NFC天线51的位置关系。

以完全重叠的方式配置2次侧非接触充电模块42与NFC天线51。也就是说,在本实施方式中,与NFC天线51的主平面相比,2次侧非接触充电模块42的主平面较大,因此2次侧非接触充电模块42的主平面在垂直方向上的投影包含NFC天线51。相反,NFC天线51的主平面在垂直方向上的投影包含在2次侧非接触充电模块42中。

因此,从磁铁30a观察时的2个磁性体(2次侧磁性薄片3b和磁性薄片52)的面积变得更小,因而能够进一步抑制利用磁铁30a的位置对准的误差。

另外,在本实施方式中,2次侧非接触充电模块42与NFC天线51配置为包含2次侧线圈2b的平面在垂直方向上的投影包含线圈53。并且,2次侧线圈2b的中空部与线圈53的中空部相对。此外,直线I-I既是2次侧非接触充电模块42的中心轴,也是NFC天线51的中心轴。也就是说,以在2次侧非接触充电模块42的中心轴(直线I-I)上重叠NFC天线51的中心轴的方式配置NFC天线51。在本实施方式中,线圈53的中空部大于2次侧线圈2b的中空部,因此将2次侧线圈2b以其中空部包含在线圈53的中空部中的方式进行重叠配置。

因此,即使磁铁30a以与NFC天线51的中心轴对齐的方式进行了位置对准,由于1次侧线圈2a的中空部与2次侧线圈2b的中空部相对,所以2次侧非接触充电模块42也能够进行与1次侧非接触充电模块41的位置对准。

通过以上述方式配置2次侧非接触充电模块42和NFC天线51,能够提高利用磁铁30a的位置对准的精度。因此,能够抑制非接触充电的效率降低。

另外,本实施方式中,2次侧线圈2b的中空部在垂直方向上的投影包含在线圈53的中空部中。由此,能够使1次侧非接触充电模块41产生的磁通不通过导致涡电流和发热的线圈53的导线,而容易通过线圈53的中空部。也就是说,能够抑制非接触充电的效率降低。

也可以与此相反,配置为线圈53的中空部在垂直方向上的投影包含在2次侧线圈2b的中空部中。在以此方式配置的情况下,即使磁铁30a与磁性薄片52进行位置对准,在连接磁铁30a与线圈53的中空部的直线方向上都存在2次侧线圈2b的中空部。因此,2次侧线圈2b的中空部与磁铁30a(即1次侧线圈2a的中空部的至少一部分)相对。由此,能够进一步抑制非接触充电的效率降低。

此外,1次侧线圈2a、2次侧线圈2b、以及线圈53的中空部的形状不作特别限定,可以为环形(圆形)、椭圆形、矩形、多边形等任意形状。

此外,在实施方式1~5中,作为1次侧非接触充电模块41与2次侧非接触充电模块42的位置对准方法,说明了使用磁铁的情况,但即使使用其他方法,也优选将2次侧非接触充电模块42与NFC天线51重叠配置。

例如,在如下方法的情况下也是同样:非接触充电器400(或1次侧非接触充电模块41)检测2次侧非接触充电模块42的2次侧线圈2b的位置,从而使1次侧线圈2a自动地移动到2次侧线圈2b的位置。

即使非接触充电器400将1次侧线圈2a与线圈53(并非位置对准对象的线圈)的位置进行了对准,2次侧非接触充电模块42也配置为与具备线圈53的NFC天线51相对。因此,即使进行了1次侧线圈2a与线圈53的位置对准,也能够抑制1次侧线圈2a与2次侧线圈2b的位置对准的误差。

另外在如下方法的情况下也是同样:通过在非接触充电器400中具备多个线圈,从而使移动终端设备100在非接触充电器400的充电面402的任何位置都能够进行充电。该方法中,存在非接触充电器400在多个线圈的全部中都产生磁通的情况和并非如此的情况。在非接触充电器400并非在多个线圈的全部中都产生磁通的情况下,通过检测2次侧非接触充电模块42的2次侧线圈2b,从多个线圈中选择(一个或多个)与2次侧线圈2b的位置对齐的线圈。并且,使电流流过选择的线圈(以下称为1次侧线圈2a),由此对2次侧发送电力。

即使非接触充电器400选择了与线圈53(并非位置对准对象的线圈)的位置对齐的线圈(1次侧线圈2a),2次侧非接触充电模块42也配置为与具备线圈53的NFC天线51相对。因此,即使进行了1次侧线圈2a与线圈53的位置对准,也能够抑制1次侧线圈2a与2次侧线圈2b的位置对准的误差。

根据以上情况,在各种位置对准方法中,都能够抑制1次侧线圈2a与2次侧线圈2b的位置对准的误差。也就是说,能够对2次侧线圈2b发送多的磁通。因此,能够抑制非接触充电的效率降低。

此外,实施方式1~5能够进行适当组合。

(实施方式6)

以下使用图20详细地说明实施方式6。图20是表示本发明实施方式的非接触充电模块与NFC天线的配置例的截面图。另外,图20所示的移动终端设备100也是示意性地表示在厚度方向(下壳体105a与上壳体105b的层叠方向)上截断图1所示的移动终端设备100时的截面的图。为了简化说明,图20中不图示液晶面板101、操作按钮102、基板103、以及电池组104,仅表示2次侧非接触充电模块42与NFC天线51的配置关系。此外,2次侧非接触充电模块42与NFC天线51仅用线圈和磁性薄片进行简单图示。另外,在上述说明中,对具备与实施方式1至5相同的结构、功能的部件标注相同标号,省略详细说明。

首先,说明移动终端设备100和非接触充电器400的概要。

移动终端设备100内的电池组104(参照图1)经由1次侧非接触充电模块41和2次侧非接触充电模块42进行充电。具体而言,由于在非接触充电器400内使电流流过1次侧线圈2a而产生的磁场,电流流过2次侧线圈2b,电连接于2次侧非接触充电模块42的电池组104得到充电。由此,非接触充电器400能够在不与移动终端设备100电连接(非接触)的情况下,对移动终端设备100进行充电。

另外,移动终端设备100具备上述NFC天线51。NFC天线51与1次侧非接触充电模块41和2次侧非接触充电模块42同样,利用电磁感应(磁通)提供电力,或者进行数据传输。

另外,在本实施方式中,NFC天线51的通信面为下壳体105a侧。也就是说,作为NFC天线51的结构,线圈53层叠在比磁性薄片52更靠下壳体105a侧。因此,NFC天线51的通信方向是线圈53侧的方向,同时也是磁性薄片52的相反侧的方向。换言之,NFC天线51的非通信方向是磁性薄片52侧的方向,同时也是线圈53的相反侧的方向。根据以上情况,NFC天线51将壳体105的背面侧作为通信方向,通过使NFC天线51的通信对方接近该背面侧,能够进行通信。

接着,详细地说明移动终端设备100内的2次侧非接触充电模块42与NFC天线51的配置。

如上所述,在1次侧非接触充电模块41(或2次侧非接触充电模块42)中,用于1次侧线圈2a与2次侧线圈2b的位置对准的磁铁有存在的情况和不存在的情况。在如图20所示1次侧非接触充电模块41具有磁铁30a的情况下,磁铁30a主要与2次侧非接触充电模块42的2次侧磁性薄片3b进行相互吸引,由此能够进行位置对准。

但是,本实施方式的移动终端设备100具备2次侧非接触充电模块42和NFC天线51,因此具备磁性薄片(磁性体)和使用谐振电容器形成LC谐振电路的线圈的模块存在多个。

因此,在本实施方式中,如图20所示,在移动终端设备100内,配置为2次侧非接触充电模块42(2次侧磁性薄片3b)的至少一部分与NFC天线51(磁性薄片52)重叠。也就是说,2次侧非接触充电模块42(2次侧磁性薄片3b)的主平面在垂直方向上的投影的至少一部分与NFC天线51(磁性薄片52)重叠。换一种说法,2次侧非接触充电模块42(2次侧磁性薄片3b)与NFC天线51(磁性薄片52)的至少一部分相对。此外,在本实施方式中,2次侧磁性薄片3b形成为覆盖2次侧非接触充电模块42的主平面,因此与2次侧磁性薄片3b相对实质上是与2次侧非接触充电模块42相对。磁性薄片52也是同样,与磁性薄片52相对实质上是与NFC天线51相对。

通过以如上方式进行配置,能够使从磁铁30a观察移动终端设备100时的2个磁性体(2次侧磁性薄片3b和NFC天线51的磁性薄片52)的面积小,因此能够减小利用磁铁30a的位置对准的误差。也就是说,换言之,即使磁铁30a与磁性薄片52(并非位置对准对象的磁性体)相互吸引(即,即使1次侧线圈2a与线圈53进行了位置对准),由于2次侧非接触充电模块42配置为与具备磁性薄片52的NFC天线51相对,所以也能够抑制1次侧线圈2a与2次侧线圈2b的位置对准的误差。因此,相比于2次侧非接触充电模块42与NFC天线51不重叠配置的情况,2次侧非接触充电模块42容易接收1次侧非接触充电模块41产生的磁通,因此能够抑制非接触充电的效率降低。

此外,在本实施方式中,将NFC天线51配置到2次侧非接触充电模块的上侧(上壳体105b侧)。也就是说,NFC天线51与2次侧非接触充电模块42相比,配置在更靠液晶面板101和操作按钮102的位置处。另外,换一种说法,2次侧非接触充电模块42配置在NFC天线51的通信方向侧。

由此,能够抑制非接触充电的效率降低。以下详细地说明其理由。

在本实施方式中,2次侧非接触充电模块42将下壳体105a侧作为充电方向。所谓充电方向,对于2次侧非接触充电模块42而言,是发送电力的1次侧非接触充电模块41存在的方向。也就是说,对于2次侧非接触充电模块而言,充电方向是2次侧线圈2b侧的方向,同时也是2次侧磁性薄片3b侧的相反方向。换言之,对于2次侧非接触充电模块而言,非充电方向是2次侧磁性薄片3b侧的方向,同时也是2次侧线圈2b侧的相反方向。

2次侧非接触充电模块42对NFC天线51造成的影响大于NFC天线51对2次侧非接触充电模块42造成的影响。也就是说,在2次侧非接触充电模块42的非充电方向上配置了NFC天线51的情况下,近距离通信的磁通穿过2次侧非接触充电模块42的时间非常少,与此相对,在NFC天线51的非通信方向上配置了2次侧非接触充电模块42的情况下,非接触充电的磁通穿过NFC天线51的时间为长时间。此外,即使在近距离通信和非接触充电所需的时间不符合上述时间的情况下,只要是非接触充电所需的时间比近距离通信所需的时间长,相互造成的影响的大小就同样有差异。

此外,为了进行充电,2次侧非接触充电模块42需要大的电流,为了流过该电流而产生的非接触充电时的磁通大于近距离通信时的磁通。也就是说,非接触充电的磁通对NFC天线51造成的影响大于近距离通信的磁通对2次侧非接触充电模块42造成的影响。

对于这些课题,如图20所示,在本实施方式中,NFC天线51配置在2次侧非接触充电模块42的2次侧磁性薄片3b侧(非充电方向)。也就是说,不配置在2次侧非接触充电模块42的2次侧线圈2b侧(充电方向)。由此,能够抑制长时间且强有力的磁通穿过NFC天线51。因此,能够抑制与通信动作无关的电流流过NFC天线51,因此能够抑制控制NFC天线51的移动终端设备100中的误动作的产生。

根据以上情况,本实施方式的移动终端设备100能够抑制利用2次侧非接触充电模块42的非接触充电的效率降低,同时还能够抑制对利用NFC天线51的近距离通信的不良影响。也就是说,通过缓和2次侧非接触充电模块42与NFC天线51的相互干扰,能够在一个移动终端设备100中使2次侧非接触充电模块42与NFC天线51共存。

另外,如本实施方式这样,壳体105的非接触充电方向和近距离通信方向相同,则用户无须根据情况改变移动终端设备100的与其他物体接近的面,因此能够提高移动终端设备100的操作性。也就是说,通过在NFC天线51中将线圈53配置为比磁性薄片52更接近2次侧磁性薄片3b,从而能够提高移动终端设备100的操作性。

此外,如本实施方式这样,充电方向和近距离通信方向均为壳体105的背面侧(下壳体105a侧),换言之,并非为具有液晶面板101(参照图1)的壳体105的上面侧(上壳体105b侧),因此,能够抑制由于进行非接触充电或近距离通信而对液晶面板101(参照图1)造成损伤。

此外,如图20的截面图所示,在本实施方式中,2次侧非接触充电模块42和NFC天线51采用了几乎左右对称的结构,但不限于此。换言之,磁性薄片的中心部与线圈的中心部(即,线圈的中空部的中心部)可以不一致。也就是说,可以偏向磁性薄片的任一个端部配置线圈。

但是,在以此方式构成2次侧非接触充电模块42或NFC天线51的情况下,根据重叠方式不同,有时将2次侧非接触充电模块42和NFC天线51配置为,2次侧磁性薄片3b中2次侧线圈2b没有偏向配置的部分与磁性薄片52中线圈53没有偏向配置的部分相互重叠。

因此,优选将2次侧非接触充电模块42与NFC天线51配置为2次侧线圈2b(包含中空部)与线圈53(包含中空部)相对。通过采用这种配置,无论2次侧非接触充电模块42与NFC天线51的结构和重叠方式如何,都能够使2个线圈接近。也就是说,即使磁铁30a与磁性薄片53相互吸引,与线圈53接近的2次侧磁性薄片3b也容易接收来自1次侧非接触充电模块42的磁通,能够抑制非接触充电的效率降低。

此外,无需多言的是,2次侧非接触充电模块42与NFC天线51的关系也可以相反。此时,将2次侧非接触充电模块42配置在下壳体105a侧,将NFC天线51配置在上壳体105b侧,使充电方向和通信方向均为上壳体105b侧。

此外,作为通信装置的一例的移动终端设备例如是移动电话、个人计算机、数码相机等便携式设备,但无须特别限定于这些设备。

另外,通过如本实施方式这样移动终端设备100的充电方式采用非接触充电,移动终端设备100可以不设置充电用的连接端子。因此,减少了壳体105外部露出的电子部件,由此能够提高移动终端设备100的防水性。

另外,2次侧非接触充电模块42的2次侧磁性薄片3b比NFC天线51的磁性薄片52薄。如前所述,通过非接触充电模块间的电力传输,花费数分钟至数小时左右进行充电。与此相对,NFC天线51的近距离通信在1秒以下至数秒内结束。由于这种通信时间的差异,必须防止在非接触充电中,2次侧非接触充电模块42的漏磁通对NFC天线51造成不良影响。因此,通过采用这种结构,能够抑制对NFC天线51的不良影响。另外,2次侧磁性薄片3b采用了在进行电力传输的谐振频率100~200kHz中发挥良好特性的材料,磁性薄片52采用了在用于RFID的近距离通信的频率,即比电力传输的谐振频率高的谐振频率中发挥良好特性的材料。此外,若为NFC,则谐振频率为13.56MHz。即,分别使用材料或组成不同的铁氧体薄片。

另外,2次侧线圈2b的缠卷宽度大于NFC天线51的线圈53的缠卷宽度。

另外,2次侧非接触充电模块42的2次侧磁性薄片3b或NFC天线51的磁性薄片52配置在作为显示部的液晶面板101侧,2次侧线圈2b与NFC天线51相对。也就是说,2次侧非接触充电模块42的电力传输方向和NFC天线51的通信方向均与液晶面板101为相反方向。由此,在充电中或近距离通信中,都能够正常使用液晶面板101。另外,用于通信的磁通不会通过液晶面板101。

另外,2次侧线圈2b的中空部与线圈53的中空部层叠的方向即各自的通信方向上,二者的中空部的至少一部分在一条直线上。双方的中空部至少一部分层叠,由此提高位置对准的精度。为了进行位置对准而使用磁铁时当然如此,在使用其他位置对准的方法时也是如此。通过将中空部层叠,2次侧非接触充电模块42与NFC天线51的实质位置基本一致,因此提高位置对准的精度。

另外,2次侧线圈2b的导线与线圈53的导线至少一部分层叠。由此,即使例如1次侧非接触充电模块41以NFC天线51为基准进行了位置对准,也能够效率高地向2次侧非接触充电模块42进行电力传输。

此外,若将NFC天线51构成为大于2次侧非接触充电模块42,则能够进一步提高各自的通信效率。也就是说,NFC天线51一定具有从2次侧非接触充电模块42露出的部分,因此可以确保NFC天线51能够不经由2次侧非接触充电模块42接收电力的部分。

此外,若将NFC天线51构成为小于2次侧非接触充电模块42的2次侧线圈2b的中空部且收纳于中空部内,则能够进一步提高各自的通信效率。也就是说,NFC天线51一定不会与2次侧非接触充电模块42的2次侧线圈2b层叠,因此NFC天线51能够不经由2次侧线圈2b而进行通信。

(实施方式7)

以下使用图21说明实施方式7。图21是表示本发明实施方式的非接触充电模块与NFC天线的配置例的截面图。另外,图21所示的移动终端设备100也是示意性地表示在厚度方向(下壳体105a与上壳体105b的层叠方向)上截断图1所示的移动终端设备100时的截面的图。另外,对具备与实施方式1相同的结构、功能的部件标注相同标号,省略详细说明。

本实施方式与实施方式6的不同之处在于2次侧非接触充电模块42与NFC天线51的位置关系。

以完全重叠的方式配置2次侧非接触充电模块42与NFC天线51。也就是说,在本实施方式中,与NFC天线51的主平面相比,2次侧非接触充电模块42的主平面较大,因此2次侧非接触充电模块42的主平面在垂直方向上的投影包含NFC天线51。相反,NFC天线51的主平面在垂直方向上的投影包含在2次侧非接触充电模块42中。

因此,从磁铁30a观察时的2个磁性体(2次侧磁性薄片3b和磁性薄片52)的面积变得更小,因而能够进一步抑制利用磁铁30a的位置对准的误差。

另外,在本实施方式中,2次侧非接触充电模块42与NFC天线51配置为包含2次侧线圈2b的平面在垂直方向上的投影包含线圈53。并且,2次侧线圈2b的中空部与线圈53的中空部相对。此外,直线J-J既是2次侧非接触充电模块42的中心轴,也是NFC天线51的中心轴。也就是说,以在2次侧非接触充电模块42的中心轴(直线J-J)上重叠NFC天线51的中心轴的方式配置NFC天线51。在本实施方式中,线圈53的中空部大于2次侧线圈2b的中空部,因此将2次侧线圈2b以其中空部包含在线圈53的中空部中的方式进行重叠配置。

因此,即使磁铁30a以与NFC天线51的中心轴对齐的方式进行了位置对准,由于1次侧线圈2a的中空部与2次侧线圈2b的中空部相对,所以2次侧非接触充电模块42也能够进行与1次侧非接触充电模块41的位置对准。

通过以上述方式配置2次侧非接触充电模块42和NFC天线51,能够提高利用磁铁30a的位置对准的精度。因此,能够抑制非接触充电的效率降低。

另外,本实施方式中,2次侧线圈2b的中空部在垂直方向上的投影包含在线圈53的中空部中。由此,能够使1次侧非接触充电模块41产生的磁通不通过导致涡电流和发热的线圈53的导线,而容易通过线圈53的中空部。也就是说,能够抑制非接触充电的效率降低。

也可以与此相反,配置为线圈53的中空部在垂直方向上的投影包含在2次侧线圈2b的中空部中。在以此方式配置的情况下,即使磁铁30a与磁性薄片52进行位置对准,在连接磁铁30a与线圈53的中空部的直线方向上都存在2次侧线圈2b的中空部。因此,2次侧线圈2b的中空部与磁铁30a(即1次侧线圈2a的中空部的至少一部分)相对。由此,能够进一步抑制非接触充电的效率降低。

此外,1次侧线圈2a、2次侧线圈2b、以及线圈53的中空部的形状不作特别限定,可以为环形(圆形)、椭圆形、矩形、多边形等任意形状。

此外,在实施方式1~7中,作为1次侧非接触充电模块41与2次侧非接触充电模块42的位置对准方法,说明了使用磁铁的情况,但即使使用其他方法,也优选将2次侧非接触充电模块42与NFC天线51重叠配置。

例如,在如下方法的情况下也是同样:非接触充电器400(或1次侧非接触充电模块41)检测2次侧非接触充电模块42的2次侧线圈2b的位置,从而使1次侧线圈2a自动地移动到2次侧线圈2b的位置。

即使非接触充电器400将1次侧线圈2a与线圈53(并非位置对准对象的线圈)的位置进行了对准,2次侧非接触充电模块42也配置为与具备线圈53的NFC天线51相对。因此,即使进行了1次侧线圈2a与线圈53的位置对准,也能够抑制1次侧线圈2a与2次侧线圈2b的位置对准的误差。

另外在如下方法的情况下也是同样:通过在非接触充电器400中具备多个线圈,从而使移动终端设备100在非接触充电器400的充电面402的任何位置都能够进行充电。该方法中,存在非接触充电器400在多个线圈的全部中都产生磁通的情况和并非如此的情况。在非接触充电器400并非在多个线圈的全部中都产生磁通的情况下,通过检测2次侧非接触充电模块42的2次侧线圈2b,从多个线圈中选择(一个或多个)与2次侧线圈2b的位置对齐的线圈。并且,使电流流过选择的线圈(以下称为1次侧线圈2a),由此对2次侧发送电力。

即使非接触充电器400选择了与线圈53(并非位置对准对象的线圈)的位置对齐的线圈(1次侧线圈2a),2次侧非接触充电模块42也配置为与具备线圈53的NFC天线51相对。因此,即使进行了1次侧线圈2a与线圈53的位置对准,也能够抑制1次侧线圈2a与2次侧线圈2b的位置对准的误差。

根据以上情况,在各种位置对准方法中,都能够抑制1次侧线圈2a与2次侧线圈2b的位置对准的误差。也就是说,能够对2次侧线圈2b发送多的磁通。因此,能够抑制非接触充电的效率降低。

此外,实施方式1~7能够进行适当组合。

(实施方式8)

以下使用图22详细说明实施方式8。图22是表示本发明实施方式的非接触充电模块与NFC天线的配置例的截面图。另外,图22所示的移动终端设备100也是示意性地表示在厚度方向(下壳体105a与上壳体105b的层叠方向)上截断图1所示的移动终端设备100时的截面的图。为了简化说明,图22中不图示液晶面板101、操作按钮102、基板103、以及电池组104,仅表示2次侧非接触充电模块42与NFC天线51的配置关系。此外,2次侧非接触充电模块42与NFC天线51仅用线圈和磁性薄片进行简单图示。另外,在上述说明中,对具备相同结构、功能的部件标注相同标号,省略详细说明。

首先,说明移动终端设备100和非接触充电器400的概要。

移动终端设备100内的电池组104(参照图1)经由1次侧非接触充电模块41和2次侧非接触充电模块42进行充电。具体而言,由于在非接触充电器400内使电流流过1次侧线圈2a而产生的磁场,电流流过2次侧线圈2b,电连接于2次侧非接触充电模块42的电池组104(参照图1)得到充电。由此,非接触充电器400能够在不与移动终端设备100电连接(非接触)的情况下,对移动终端设备100进行充电。

另外,移动终端设备100具备上述NFC天线51。NFC天线51与1次侧非接触充电模块41和2次侧非接触充电模块42同样,利用电磁感应(磁通)提供电力,或者进行数据传输。

接着,说明移动终端设备100内的2次侧非接触充电模块42与NFC天线51的配置。

在本实施方式中,2次侧非接触充电模块42不配置在NFC天线51的通信方向上,另外,NFC天线51不配置在2次侧非接触充电模块42的充电方向上。也就是说,不将NFC天线51与2次侧非接触充电模块42层叠。另外,NFC天线51的线圈53与2次侧非接触充电模块42的2次侧线圈2b两者虽然有可能夹持某种其他部件,但都与下壳体105b具有的面(背面)相对。

所谓通信方向,对于NFC天线51而言,是进行近距离通信的通信对方存在的方向。NFC天线51中,至少将线圈53与磁性薄片52层叠,因此NFC天线的通信方向是从磁性薄片52观察的线圈53侧的方向,同时也是磁性薄片52的相反侧的方向。换言之,NFC天线51的非通信方向(通信方向的相反方向)是从线圈53观察的磁性薄片52侧的方向,同时也是线圈53的相反侧的方向。

这里,若设上壳体105b具有液晶面板101(或操作按钮102)的面为移动终端设备100的上面,与该上面相反(下壳体105b具有)的面为移动终端设备100的背面,则本实施方式的移动终端设备100的通信面为背面。所谓通信面,是指移动终端设备100利用NFC天线51进行近距离通信时,接近(或朝向)通信对方的面。也就是说,在本实施方式中,通过使移动终端设备100的背面接近通信对方,从而进行近距离通信。另外,所谓通信面,还指壳体105中位于NFC天线51的通信方向上的面。也就是说,线圈53位于磁性薄片52与通信面之间。此外,上面和背面不限于平面,也可以是带有弧面的形状。

另外,所谓充电方向,对于2次侧非接触充电模块42而言,是发送电力的1次侧非接触充电模块41存在的方向。也就是说,对于2次侧非接触充电模块42而言,充电方向是2次侧线圈2b侧的方向,同时也是2次侧磁性薄片3b侧的相反方向。换言之,对于2次侧非接触充电模块而言,非充电方向(充电方向的相反方向)是2次侧磁性薄片3b侧的方向,同时也是2次侧线圈2b侧的相反方向。

因此,在本实施方式中,通过使移动终端设备100的背面接近(或朝向)非接触充电器400,从而进行非接触充电。也就是说,本实施方式的移动终端设备100的充电面为背面。另外,所谓充电面是壳体105的位于2次侧非接触充电模块42的充电方向上的面。也就是说,2次侧线圈2b位于2次侧磁性薄片3b与充电面之间。

接着,说明以上述方式配置2次侧非接触充电模块42和NFC天线51所取得的效果。

如上所述,2次侧非接触充电模块42不配置在NFC天线51的通信方向上。即,在NFC天线51的线圈53侧,2次侧非接触充电模块42与NFC天线51不相对(非相对)。因此,2次侧非接触充电模块42与线圈53不相向。另外,换一种说法,2次侧非接触充电模块42不配置在NFC天线51与通信面(或通信对方)之间。也就是说,2次侧非接触充电模块42配置为与NFC天线51在通信方向上的投影不重叠。

因此,移动终端设备100构成为近距离通信时产生的磁通不易通过2次侧非接触充电模块42。由此,近距离通信时的磁通不易穿过2次侧线圈2b,能够减少在2次侧线圈2b中变成涡电流或发热而带来损失的磁通。也就是说,NFC天线51容易接收磁通,能够减少妨碍近距离通信的因素。

另外,如上所述,NFC天线51不配置在2次侧非接触充电模块42的充电方向上。即,在2次侧非接触充电模块42的2次侧线圈2b侧,2次侧非接触充电模块42与NFC天线51不相对(非相对)。因此,NFC天线51与2次侧线圈2b不相向。另外,换一种说法,NFC天线51不配置在2次侧非接触充电模块42与充电面(或1次侧非接触充电模块41)之间。也就是说,NFC天线51配置为与2次侧非接触充电模块42在充电方向上的投影不重叠。

这样,移动终端设备100构成为非接触充电时产生的磁通不易通过NFC天线51。由此,非接触充电时的磁通不易穿过线圈53,能够减少在线圈53中变成涡电流或发热而带来损失的情况。也就是说,2次侧非接触充电模块42容易接收磁通,能够抑制非接触充电的效率降低。

综上所述,通过以图22的方式构成,2次侧非接触充电模块42与NFC天线51配置为相互不干扰(妨碍)对方的动作。因此,在一个移动终端设备1中,能够使2次侧非接触充电模块42与NFC天线51共存。

此外,近距离通信时接收磁通的是线圈53,使磁通损失的主要因素是2次侧线圈2b,因此2次侧非接触充电模块42配置为至少2次侧线圈2b与线圈53在通信方向上的投影不重叠(不交叉)即可。当然,配置为NFC天线51与2次侧非接触充电模块42不重叠时,能够使两者远离,能够抑制干扰相互的动作,因此更为优选。

此外,接收磁通的是2次侧线圈2b,使磁通损失的主要因素是线圈53,因此NFC天线51配置为至少线圈53与2次侧线圈2b在充电方向上的投影不重叠即可。当然,配置为NFC天线51与2次侧非接触充电模块42不重叠(不交叉)时,能够使两者远离,能够抑制干扰相互的动作,因此更为优选。

此外,在本实施方式中,配置为2次侧非接触充电模块42与NFC天线51不重叠(不相对),因此对于NFC天线51而言,能够进一步减少妨碍近距离通信的因素。以下说明其理由。

本实施方式的移动终端设备100具备2次侧非接触充电模块42和NFC天线51,因此具备磁性薄片(磁性体)和使用谐振电容器形成LC谐振电路的线圈的模块存在多个。

并且,如上所述,1次侧非接触充电模块41有具备磁铁30a的情况和不具备磁铁30a的情况。如图22所示,在1次侧非接触充电模块41具有磁铁30a的情况下,磁铁30a促使所接近的磁性薄片发生磁化、进而发生饱和,降低磁性薄片的导磁率。由此,漏磁通增加,磁性薄片的L值降低。这样,磁铁30a有可能改变LC谐振电路(线圈)的谐振频率,对近距离通信或非接触充电造成不良影响。

因此,优选将NFC天线51远离2次侧非接触充电模块42进行配置。由此,即使1次侧非接触充电模块41利用磁铁30a与2次侧非接触充电模块42进行了位置对准,也能够减少磁铁30a对NFC天线51的影响。

但是,一般而言,移动终端设备100这样的便携式电子设备倾向小型化以及薄型化,因此壳体105的厚度(高度)小。也就是说,即使将NFC天线51配置为在2次侧非接触充电模块42的非充电方向上层叠,NFC天线51与2次侧非接触充电模块42也是接近配置。因此,难以使NFC天线51在厚度方向上从磁铁30a远离。

因此,在本实施方式中,配置为NFC天线51与2次侧非接触充电模块42不重叠,从而使NFC天线51远离用于与2次侧非接触充电模块42进行位置对准的磁铁30a。由此,能够抑制磁铁30a对NFC天线51的不良影响。

另外,如本实施方式这样,壳体105的充电方向(充电面)和通信方向(通信面)相同,则用户无须根据情况改变移动终端设备100的与其他物体接近的面,因此能够提高移动终端设备100的操作性。也就是说,在位于NFC天线的线圈53侧的壳体105的面(本实施方式中为背面)与位于2次侧非接触充电模块42的2次侧线圈2b侧的壳体105的面(本实施方式中为背面)相同的情况下,能够提高移动终端设备100的操作性。

此外,如本实施方式这样,移动终端设备100的充电面和通信面均为壳体105的背面侧(下壳体105a侧),换言之,并非为具有液晶面板101(参照图1)的壳体105的上面侧(上壳体105b侧),因此,能够抑制由于进行非接触充电或近距离通信而对液晶面板101(参照图1)造成损伤。

此外,作为通信装置的一例的移动终端设备例如是移动电话、个人计算机、数码相机等便携式设备,但无须特别限定于这些设备。此外,也可以将上面作为充电面和通信面。

另外,通过如本实施方式这样移动终端设备100的充电方式采用非接触充电,移动终端设备100可以不设置充电用的连接端子。因此,减少了壳体105外部露出的电子部件,由此能够提高移动终端设备100的防水性。

此外,本发明即使在位置对准不使用磁铁30a的情况下也能够获得很大的效果。即,若将2次侧非接触充电模块42与NFC天线51层叠,则会产生如下不良影响。

例如,在2次侧非接触充电模块42配置在NFC天线51的通信方向侧的情况下,NFC天线51通信时产生的磁通穿过2次侧非接触充电模块42,因此在2次侧非接触充电模块42中产生涡电流或发热。此时,在2次侧非接触充电模块42的2次侧线圈2b中,在减弱NFC天线51产生的磁通的方向上流过涡电流。这是因为,与NFC天线51的线圈53相比,2次侧非接触充电模块42的2次侧线圈2b在面积上和体积上都非常大。另外,该线圈大小的差异是由于,2次侧线圈2b是以充电为目的而使用的线圈,因此长时间流过多电流,处理较大电力。与此相对,线圈53是用于短时间的小电流通信的线圈,因此例如采用布线图等较细导线即可。因此,NFC天线51用于通信的磁通由于2次侧非接触充电模块42而受到损失,NFC天线51的近距离通信受到妨碍。

另外,在NFC天线51配置在2次侧非接触充电模块42的充电方向(即2次侧线圈2b侧)的情况下,2次侧非接触充电模块42的非接触充电时产生的磁通穿过NFC天线51,因此在NFC天线51中产生涡电流或发热。也就是说,NFC天线51接收进行非接触充电模块间的电力传输的磁通。因此,2次侧非接触充电模块42用于进行非接触充电的磁通由于NFC天线51而受到损失,非接触充电的效率降低。

此外,NFC天线51进行近距离通信的时间与2次侧非接触充电模块42进行非接触充电的时间相比非常短。一般而言,近距离通信所需的时间不到数秒或数分钟,而非接触充电所需的时间为数小时。

因此,2次侧非接触充电模块42对NFC天线51造成的影响大于NFC天线51对2次侧非接触充电模块42造成的影响。也就是说,在2次侧非接触充电模块42的非充电方向上配置了NFC天线51的情况下,近距离通信的磁通穿过2次侧非接触充电模块42的时间非常少,与此相对,在NFC天线51的非通信方向上配置了2次侧非接触充电模块42的情况下,非接触充电的磁通穿过NFC天线51的时间为长时间。此外,即使在近距离通信和非接触充电所需的时间不符合上述时间的情况下,只要是非接触充电所需的时间比近距离通信所需的时间长,相互造成的影响的大小就同样有差异。

这样,2次侧非接触充电模块42与NFC天线51层叠时,一方的用于通信(电力传输)的磁通会由另一方接收(受电)。此外,涡电流引起通信(电力传输)效率的降低。

但是,通过如本发明这样以不层叠的方式配置2次侧非接触充电模块42与NFC天线51,能够解决上述问题,在较小的壳体105内使两者共存。在较小的壳体105内,平面状的形状(平面部分大,厚度薄)的2次侧非接触充电模块42与NFC天线51层叠时的收纳效率的确高,但在通信(电力传输)时两者都利用磁通,因此优选采用不层叠的方式。

(实施方式9)

以下使用图23说明实施方式9。图23是表示本发明实施方式的非接触充电模块与NFC天线的配置例的截面图,图24是表示本发明实施方式的非接触充电模块与NFC天线的配置例的截面图。另外,图23所示的移动终端设备100也是示意性地表示在厚度方向(下壳体105a与上壳体105b的层叠方向)上截断图1所示的移动终端设备100时的截面的图。另外,对具备与实施方式1至8相同的结构、功能的部件标注相同标号,省略详细说明。

以下说明本实施方式与实施方式1的不同之处。

NFC天线51配置在比包含2次侧非接触充电模块42的平面更靠近上面侧(即充电方向的相反方向)的位置处。换言之,包含2次侧非接触充电模块42的平面位于NFC天线51与充电面(背面)之间。此外,NFC天线51配置为与背面相比更接近上面。也就是说,NFC天线51配置为与充电面(本实施方式中是背面)相比更接近与充电面相反的面(本实施方式中是上面)。因此,能够使NFC天线51在厚度方向上也从磁铁30a远离。

另外,NFC天线51接近的侧面与2次侧非接触充电模块42接近的侧面不同。也就是说,如图23所示,NFC天线51配置为接近与2次侧非接触充电模块42接近的侧面(第一侧面)相反的侧面(第二侧面)。换言之,NFC天线51配置在与第一侧面相比更靠近第二侧面的位置,2次侧非接触充电模块42配置在与第二侧面相比更靠近第一侧面的位置。由此,能够使NFC天线51在厚度方向的垂直方向(平面方向)上也远离磁铁30a。此外,第一侧面和第二侧面不限于平面,也可以是带有弧面的形状。

另外,2次侧非接触充电模块42配置为与上面相比更接近背面。也就是说,2次侧非接触充电模块42在非接触充电时与1次侧非接触充电模块41接近,因此能够接收多的磁通,能够抑制非接触充电的效率降低。

另外,本实施方式的情况下,2个平面线圈(2次侧线圈2b和线圈53)配置为大致平行。由此,2个平面线圈的磁场朝向相同,因此一个线圈容易耦合另一个线圈的磁通。因此,即使2个平面线圈配置为不重叠,也优选拉开2个平面线圈之间的距离。

因此,在本实施方式的移动终端设备100中,通过以图23的方式构成,将2次侧非接触充电模块42与NFC天线51之间的距离拉开。由此,能够抑制2次侧非接触充电模块42与NFC天线51相互干扰。

另外,在图24中,NFC天线51的朝向与图23相反。这样,2次侧非接触充电模块42与NFC天线51只要不层叠即可,各自的2次侧线圈2b与线圈53可以与不同的面相对。此时,2次侧非接触充电模块42的2次侧线圈2b与背面相对,NFC天线51的线圈53与上面(通信面)相对。上面与下面相对。另外,上面可以具备显示部。通过采用这种结构,能够使两者的磁通产生的朝向不同,因此能够进一步抑制相互产生不良影响。也就是说,在一方进行通信时,另一方不易捕捉到一方的用于通信的磁通。

此外,如图22、图23所示,通过使通信方向与充电方向朝向同一面,能够使2次侧非接触充电模块42的充电方向与磁场薄片天线51的通信方向朝向同一面,能够提高通信装置100的便利性。另外,通过避开充电方向或通信方向来设置显示部,从而即使在充电中或通信中,也能够容易地操作通信装置。

(实施方式10)

以下使用图25~图27说明实施方式10。另外,对具备与实施方式1至9相同的结构、功能的部件标注相同标号,省略详细说明。

在2次侧非接触充电模块42与NFC天线51配置为不重叠(不层叠)的情况下,2次侧线圈2b的接近线圈53的端部容易耦合NFC天线周边的磁通,另外,线圈53的接近2次侧线圈2b的端部容易耦合2次侧非接触充电模块42周边的磁通。因此,优选配置或形成为使一个线圈的端部与另一个线圈的端部接近的部分少。因此,在本实施方式中,说明2次侧线圈2b和线圈53的优选形状和配置。

首先,使用图25说明第一例。图25是表示本发明实施方式的线圈形状的第一例的图。另外,图25是移动终端设备100的俯视图。

如图25所示,2次侧线圈2b呈圆形状,因此接近线圈53的部分少。由此,能够抑制磁通的耦合。

此外,线圈53也可以为圆形状。当然,优选两个线圈均为圆形状,但通过使至少任一模块的线圈为圆形状,能够减少与另一个线圈接近的部分。此外,一个线圈不为圆形亦可,一个线圈的另一个线圈侧呈曲线状即可。

接下来说明图26。图26是表示本发明实施方式的线圈形状的第二例的图。另外,图26是移动终端设备100的俯视图。

如图26所示,2次侧线圈2b和线圈53为多边形。并且,线圈53配置为角部接近2次侧线圈2b。也就是说,形成为多边形的2次侧线圈2b与线圈53的接近(相邻)的边不平行。由此,线圈53与2次侧线圈2b接近的部分变少,因此能够抑制磁通的耦合。

此外,也可以配置为2次侧线圈2b的角部接近线圈53。当然,优选配置为两个线圈彼此使角部接近,但配置为使至少一个模块的线圈的角部接近另一个模块的线圈即可。

接下来说明图27。图27是表示本发明实施方式的线圈形状的第三例的图。另外,图27是移动终端设备100的俯视图。

如图27所示,2次侧线圈2b和线圈53为多边形。并且,线圈53并不形成为所有边都具有相同长度,而是配置为最短的边接近2次侧线圈2b。由此,线圈53与2次侧线圈2b接近的部分变少,因此能够抑制磁通的耦合。

此外,也可以是,由长度不同的边构成2次侧线圈2b,配置为使最短边接近线圈53。当然,优选配置为最短边彼此接近,但配置为使至少一个模块的线圈的最短边接近另一个模块的线圈即可。

此外,虽然一个线圈的与另一个线圈接近的边优选为最短边,但只要一个线圈的与另一个线圈接近的边不是最长边即可。例如,在一个线圈具有第一边和比第一边短的第二边的情况下,将一个线圈配置为与第一边相比使第二边更接近另一个线圈即可。

如上所述,通过使一个线圈的端部与另一个线圈的端部接近的部分少,能够抑制磁通的耦合。因此,能够抑制2次侧非接触充电模块42与NFC天线51相互干扰。

此外,1次侧线圈2a、2次侧线圈2b、以及线圈53的中空部的形状不作特别限定,可以为环形(圆形)、椭圆形、矩形、多边形等任意形状。

另外,上述第一例至第三例的线圈形状能够进行适当组合。此外,实施方式1~10能够进行适当组合。

(实施方式11)

以下,对于实施方式11,使用图28说明NFC天线(棒型)产生的磁场。图28是表示从图15所示的NFC天线和2次侧非接触充电模块产生的磁力线的示意图。图29是表示本发明实施方式的NFC天线与金属板的位置关系的图。另外,图28所示的移动终端设备100也是示意性地表示在厚度方向(下壳体105a与上壳体105b的层叠方向)上截断图1所示的移动终端设备100时的截面的图。另外,对具备与实施方式1至10相同的结构、功能的部件标注相同标号,省略详细说明。

如图28所示,本实施方式的NFC天线151的特征在于具备线圈部152、以及与线圈部152接近配置的金属体(例如,本实施方式中,设基板103为金属体),线圈部152的开口部垂直于基板103,将线圈部152配置在基板103的端部。

此外,有NFC天线151从基板103的最外端部A4突出的情况以及NFC天线151位于基板103的最外端部A4的内侧的情况,优选为后述的NFC天线151的外侧端部151x与基板103的最外端部A4的距离d3约为-8mm~+8mm。在本实施方式中,d3=-2cm左右。其中,d3为负值的情况表示NFC天线151的外侧端部151x位于基板103的最外端部A4的内侧,这里表示进入内侧2cm。相反地,若d3为正值,则表示NFC天线151的外侧端部151a从基板103的最外端部A4向外侧突出。因此,由于NFC天线151的宽度(外侧端部151x与内侧端部151y之间的宽度)如前所述为8mm,所以距离d3约为-8mm~+8mm的范围的情况下,包括从NFC天线151的内侧端部151y配置在基板103的最外端部A4的位置处起,直到NFC天线151的外侧端部151x配置在基板103的最外端部A4的内侧8mm(与NFC天线151的宽度(外侧端部151x与内侧端部151y之间的宽度)基本相同)的位置处为止的范围。

如图28所示使用NEC天线151时,能够使2次侧非接触充电模块42与NFC天线151的通信方向不同,因此不会产生上述问题,两者都能够进行良好的通信(电力传输)。

首先,说明本发明的NFC天线151如何进行近距离通信。

由于进入了天线输入输出端子154、155的信号,电流流过NFC天线151。由于NFC天线151的开口部垂直于基板103,所以在区域B3中,从NFC天线151产生的磁力线沿着从NFC天线151离开的一个方向延伸。也就是说,开口部的轴向区域B3延伸。其结果是,沿一个方向延伸的磁力线对位于区域B3的例如非接触型IC卡产生作用,在非接触型IC卡中产生电流,从而搭载本实施方式的天线装置的移动终端等与非接触型IC卡能够进行通信。

另外,在区域A3中,磁力线也沿着从NFC天线151离开的方向或朝向NFC天线151的方向中的任一方向延伸。这是由于,从NFC天线151产生的磁场8在基板103附近衰减,由此,磁场8的轴X不垂直于基板103,而是向基板103的外侧倾斜。此外,磁场8的轴X是指,连接从NFC天线151离开的方向的磁力线与朝向NFC天线151的方向的磁力线的边界而得到的直线。因此,若使例如非接触型IC卡位于磁场8的轴X附近,则从天线离开的方向和朝向天线的方向的磁力线都对例如非接触型IC卡产生作用。其结果是,两者彼此抵消,因此无法与搭载实施方式的天线装置的移动终端等进行通信。但是,若采用图28所示的方式,则磁通的轴X倾斜,因此在与NFC薄片天线151相同的方向(区域A3)上能够进行近距离通信,并且能够使NFC天线151的开口部的轴的朝向与2次侧非接触充电模块42的开口部的轴的朝向不同。此外,在区域B3的方向上,NFC天线151也能够进行通信。

接着,说明磁场8的轴X为何相对于基板103倾斜。也就是说,在基板103面激发出的涡电流产生垂直于基板103面的方向的磁场。因此,从NFC天线151产生的磁场与在基板103面激发出的涡电流所产生的磁场进行合成,其结果是,从NFC天线151产生的磁场8在基板103附近变化为垂直方向,磁场8的轴X向与基板103离开的一侧倾斜。

另外,NFC天线151配置在基板103的端部,因此能够衰减NFC天线151的基板103侧(图3中的右侧)的磁场,相对增强NFC天线151的从基板103离开的一侧(图3中的左侧)的磁场。其结果是,能够使磁场8的轴X相对于基板103倾斜。在本实施方式的结构中,磁场8的轴X与基板103的角度α为40~85度左右,呈倾斜。也就是说,若NFC天线151不配置在基板103的端部,则由基板103面上的涡电流产生的垂直于基板103面的方向的磁场变小,磁场8的轴X保持为大致垂直于基板103。在该情况下,虽然在区域B3中能够进行通信,但在区域A3中无法进行通信。

另外,如图16所示,NFC天线151与基板103的距离D2优选为0mm~8mm。图16中,NFC天线151的端部与基板103的端部的距离d3为-2mm。D2优选为0mm~12mm左右,尤其是,在D2为0mm~4mm的情况下,能够使磁场8的轴X较大地倾斜,使角度α为55度~80度。另外,D2为8mm~12mm时,也能够倾斜为85度左右。这是由于,NFC天线151与基板103过于离开时,基板103的影响变小,基板103使磁场8的轴X倾斜的力量变弱。另外,通信距离也受到基板103的大小的影响,基板103越大、搭载有天线的边越长,通信距离越延长。

另外,在d3=+2mm时,角度α最为倾斜,为70度。但在突出至d3=+8mm时,角度α也能够倾斜为85度。另外,NFC天线151的端部位置与基板103的最外端部相比过于位于内侧时,区域B3侧的磁场8也衰减,整体磁场8变弱,并且由于磁场衰减,所以磁场8的轴X相对于基板103接近于垂直。因此,d3=0mm时角度α为78度,d3=-8mm时角度α为85度。

根据以上可知,通过使NFC天线151位于基板103的端部(d3=-8mm~+8mm左右),能够最大限度地利用流过基板103的电流。另外,角度α为85度左右时可取得本发明的效果,优选为80度以下。

另外,NFC天线151配置在基板103的端部,因此能够衰减NFC天线151的基板103的内侧的磁场,相对增强NFC天线151的基板103的外侧的磁场。其结果是,能够使磁场8的轴X相对于基板103倾斜,因而无论使例如非接触型IC卡位于区域A3和区域B3中的哪一者中,都能够进行良好的通信。

此外,基板103例如是移动终端内的基板,但也可以是其他金属体,例如电池或液晶显示面板等。

另外,构成线圈部152的导体可以由绝缘铜线等构成,也可以是基板103上形成的电极图案等。也可以采用线圈部152和磁芯153都安装在基板103上的结构。

另外,通过在一条直线上对齐与线圈部152的开口部平行的NFC天线151的端面和基板103的端部(d3=0),能够使天线装置易于制造。

另外,通过使与线圈部52的开口部平行的NFC天线151的端面从基板103的端部突出(d3为正),基板103的正侧面(区域B3侧)的磁场8变强。

另外,通过使NFC天线151与基板103接触配置,能够使磁场8的轴X的角度α最小。

另外,将线圈部152配置为位于基板103的端部,由此能够最大限度地利用流过基板103的电流。另外,通过使线圈部152的线圈的缠卷方向与基板103的端部平行,线圈部152能够有效地得到较多流过基板103端部的电流,能够使天线装置的特性变得良好。

NFC天线151以及线圈部152、磁芯153、天线输入输出用端子154、155形成于壳体105内侧。NFC天线151的线路、天线输入输出用端子154、155由金属板或金属箔胶带、或者印刷等形成,线圈部152通过粘贴胶带的粘贴或螺丝的固定等安装于壳体105的规定位置。通过连接器或压接等接触连接、或者焊接或熔接等,进行NFC天线151的线路与线圈部152的连接,作为天线输入输出用端子154、155与IC的连接方法,可以采用利用销的接触、连接器连接、或导线的焊接等。

此外,在图16中,基板103上具备NFC天线151的线路以及天线输入输出用端子154、155,通过销连接到壳体105上设置的线圈部152,以形成NFC天线151。

在形成于壳体105与基板之间的空间中,配置RF-ID(射频识别)用IC或匹配电路、其他频率用天线、照相机单元、扬声器、RF模块等部件,这些部件与天线装置及线圈部152、磁芯153无论接触还是分离,都能够进行良好的通信。此外,在本实施方式中,配置于壳体105的平坦部分,但也可以沿着壳体105的曲面配置。

如上所述,使用本发明的NFC天线151时,即使是具备2次侧非接触充电模块42的移动终端设备100,也能够抑制来自1次侧非接触充电模块41和2次侧非接触充电模块42的不良影响进行通信。此外,能够抑制由于NFC天线151而使1次侧非接触充电模块41和2次侧非接触充电模块42之间的电力传输效率降低。

接着,说明2次侧非接触充电模块42与NFC天线151的位置关系。

首先,本发明具备:2次侧非接触充电模块42(接收侧非接触充电模块),具有缠卷导线而成的2次侧线圈2b和与2次侧线圈2b相对的磁性薄片3b;以及NFC天线151,具有位于基板103的面上并具有一对开口部的线圈部152。所谓一对开口部,有NFC天线151的外侧端部151x处的开口部(另一个开口部)和NFC天线151的内侧端部151y处的开口部(一个开口部)。NFC天线151中,该开口部与基板103的面大致垂直。大致垂直是指开口部与基板103的角度为75~100度。一对开口部配置为一个开口部朝向基板103的中心侧,另一个开口部朝向基板103的外侧。也就是说,NFC天线151配置在基板103中心的外侧,与另一个开口部侧的基板103的面积相比,一个开口部侧的基板103的面积大。其结果是,能够使磁通的轴相对于基板103倾斜。此外,另一个开口部侧的基板103的面积有时为零。并且,2次侧非接触充电模块42的2次侧线圈2b的开口部的面与NFC天线151的线圈部52的开口部的面相互大致垂直。由此,能够使2次侧非接触充电模块42的电力传输时的磁通朝向与NFC天线151的通信时的磁通朝向不同。由此,能够抑制NFC天线151与2次侧非接触充电模块42相互造成不良影响。此外,也可以与以往的薄片天线同样,使2次侧非接触充电模块42的电力传输面与NFC天线151的通信面为相同的面(图28的上侧为通信面)。此外,与由薄片天线构成NFC天线的情况相比,能够在物理上将2次侧非接触充电模块42与NFC天线151之间的距离拉开,因此能够进一步减少相互的影响。此外,NFC天线151能够在两个方向上进行通信,因此即使在将移动终端设备(通信设备)100载置在搭载有1次侧非接触充电模块41的非接触充电器400上的情况下,也易于进行NFC天线151的通信。

图30是表示本发明实施方式的2次侧非接触充电模块与NFC天线在壳体内的配置的图。

另外,NFC天线151的一对开口部中,朝向基板103中心侧的一个开口部与接收侧非接触充电模块41相对。即,成为图30(a)所示的配置。由此,能够在与2次侧非接触充电模块42所在的方向相反的方向上进行NFC天线151的通信,因此能够进一步减少相互产生的影响。

此外,具备收纳2次侧非接触充电模块42和NFC天线151的壳体105,该壳体105具备大致长方形的底面。此外,由于大致为长方形,所以角部可以带有圆形,或者具有一些凹凸不平。朝向基板103的外侧的另一个开口部与大致长方形底面的四条边中的壳体边105d相对,2次侧非接触充电模块42位于大致长方形底面的中心的壳体边105f侧。通过采用这种配置,能够将NFC天线151与2次侧非接触充电模块42配置得最为分离。其结果是能够减少相互的影响。

或者,如图30(b)所示,朝向基板103的外侧的另一个开口部与大致长方形底面的四条边中的壳体边105e相对,2次侧非接触充电模块42位于大致长方形底面的中心的壳体边105f侧。壳体边105e与壳体边105f是垂直的关系。通过采用这种配置,在NFC天线151通信时产生的磁通不会到达2次侧非接触充电模块42侧,能够进一步减少相互的影响。也就是说,能够使2次侧非接触充电模块42不在NFC天线151的通信方向的延长线上,使NFC天线151不在2次侧非接触充电模块42的电力传输的延长线上,而且使NFC天线151的通信方向与2次侧非接触充电模块42的电力传输方向不同。

此外,如图28所示,具备用于控制移动终端设备100的基板103(本实施方式中为金属体),2次侧非接触充电模块42与NFC天线151在壳体105中配置在基板103的相同面侧。图28中,两者配置在基板103的上侧。当然,也可以配置在相反侧,但通过配置在相同侧,能够使相互的不良影响为最小限度,并能够实现小型化。此外,2次侧非接触充电模块42的电力传输面与NFC天线151的通信面在图28中能够统一为上侧。此外,通过将它们分别配置到基板103的不同面上,使基板103位于NFC天线151与2次侧非接触充电模块42之间,能够相应地抑制各自的不良影响。

另外,能够抑制在1次侧非接触充电模块41与2次侧非接触充电模块42的位置对准时,由于NFC天线151而使位置对准的精度降低。本发明中,作为近距离通信的方法搭载了NFC天线151,因此能够维持非接触充电模块间的位置对准的精度。即,对于1次侧非接触充电模块41而言,也容易区分2次侧非接触充电模块42与NFC天线151。其理由之一是,2次侧非接触充电模块42与NFC天线151的开口面朝向不同的方向。

此外,NFC天线151中,磁芯153不会大面积露出,能够抑制由于磁铁而使导磁率减少。因此,与NFC薄片天线151相比,能够更减少L值发生变动的可能性。

(实施方式12)

在本实施方式中,说明如何在移动终端内配置实施方式1~11中记载的2次侧非接触充电模块42和NFC天线51(薄片天线)或NFC天线151(棒型)。图31是表示本实施方式的2次侧非接触充电模块和NFC天线的配置的图。

首先,说明具备NFC天线51(薄片天线)的情况。在壳体105中,2次侧非接触充电模块42和NFC天线51主要配置在图31的区域P、区域Q、或区域R中。在区域P中,2次侧线圈2b或/及线圈53在照相机模块106的周围进行缠卷。在区域Q中,在照相机模块106与电池组104之间配置2次侧线圈2b或/及线圈53。在区域R中,2次侧线圈2b或/及线圈53与电池组104层叠。配置不限于此,但主要对这些配置进行说明。另外,在图31中,基板103与电池组104不层叠,但也可以将基板103向电池组104侧延伸并层叠。

通过将2次侧非接触充电模块42或/及NFC天线51配置到区域P,可使2次侧非接触充电模块42的2次侧线圈2b的中空部不为无用空间,因此能够使移动终端设备100整体小型化。另外,2次侧非接触充电模块42或/及NFC天线51的外形大小不因照相机而受限制,因此能够使开口部大。

通过将2次侧非接触充电模块42或/及NFC天线51配置到区域Q,能够维持2次侧非接触充电模块42或/及NFC天线51的效率,同时使移动终端设备100整体小型化。也就是说,对于2次侧非接触充电模块42及NFC天线51而言,照相机模块106为金属体。即,有时会产生妨碍2次侧非接触充电模块42及NFC天线51的电力传输(通信)的方向的涡电流。另外,电池组104一般比基板103厚,因此通过将基板103与2次侧非接触充电模块42或/及NFC天线51层叠,能够抑制整体的厚度。

通过将2次侧非接触充电模块42配置到区域R中,能够使2次侧非接触充电模块42与电池组104的连接较为简单、容易。通过将NFC天线51配置到区域R中,能够有效利用壳体105内的空间。也就是说,NFC天线51与2次侧非接触充电模块42相比非常薄,因此即使与电池组104层叠,也不用担心厚度增加。因此,能够配置在壳体105与电池组104之间的微小间隙中。另外,一般而言,在壳体105内,电池组104的占用率相当大,因此2次侧非接触充电模块42或/及NFC天线51也能够构成得大。

2次侧非接触充电模块42及NFC天线51适当地配置在区域R、区域Q或区域P中。既可以相互层叠,也可以不相互层叠。因此,有2次侧非接触充电模块42的配置位置的至少3种方式、以及NFC天线51的配置位置的至少3种方式,因而至少考虑9种方式的配置。关于各种配置方式,如实施方式1~10中详细说明的那样进行配置。也就是说,可以在区域R、区域Q或区域P的任一者中进行层叠,在不层叠的情况下,在区域R、区域Q或区域P的任一者中分别配置。其中,在不层叠的情况下,与2次侧非接触充电模块42相比NFC天线51较薄,与基板103相比电池组104较厚,因此优选将2次侧非接触充电模块42配置在基板103侧,将NFC天线51配置在电池组104侧。另外,在层叠2次侧非接触充电模块42与NFC天线51的情况下,在配置到基板103侧时,能够使设备整体更薄型化。此时,例如可以采用如下配置,即,仅将NFC天线51在照相机模块106的周围进行缠卷,2次侧非接触充电模块42不在照相机模块106的周围进行缠卷。

接着,说明在使2次侧非接触充电模块42的2次侧线圈2b与下壳体105a直接相对并固定的情况下的接合方法。图32是表示本实施方式的下壳体和2次侧非接触充电模块的图,图33是表示本实施方式的下壳体、照相机模块和2次侧非接触充电模块的图。

图32中,2次侧非接触充电模块42的2次侧线圈2b与下壳体105a直接相对,2次侧磁性薄片3b的周端固定于下壳体105a以覆盖2次侧线圈2b。下壳体105a的与2次侧线圈2b的缠卷部分相对的部分形成得较薄,与2次侧线圈2b的中空部相对的部分形成得较厚。既可以如图32(b)所示,将与2次侧线圈2b的中空部相对的部分的凸部形成得比下壳体105a的其他部分厚,也可以如图32(c)所示,将与2次侧线圈2b的中空部相对的部分的凸部形成为与下壳体105a的其他部分相同的厚度。通过采用这种结构,与2次侧线圈2b的中空部相对的部分的凸部与2次侧磁性薄片3b接触,使两者更牢固地固定。另外,通过形成凸部,能够提高部分变薄的下壳体105a的强度。此外,通过将下壳体105a中与2次侧线圈2b的缠卷部分相对的部分形成得较薄,能够使2次侧非接触充电模块42的2次侧线圈2b与1次侧非接触充电模块41更加接近,能够提高非接触充电的效率。

另外,在如图33(a)所示在照相机模块106的周围缠卷2次侧非接触充电模块42时,优选如图33(b)所示在照相机模块106周围形成的凸部中收纳2次侧线圈2b的至少一部分。为了用户能够用手指识别照相机模块106的位置,有时将照相机模块106的周围形成为向外侧突出的形状。因此,若在照相机模块106周围形成的凸部中收纳2次侧线圈2b的至少一部分,则能够有效利用无用空间,有助于移动终端设备100整体的小型化。另外,照相机模块106与电池组104分别具有大的厚度,不会使两者层叠。因此,2次侧非接触充电模块42与电池组104不层叠,有助于移动终端设备100整体的薄型化。

另外,在将2次侧非接触充电模块42固定于下壳体105a,与基板103分离的情况下,例如通过销或弹簧等进行基板103与2次侧线圈2b的连接。即,从基板103侧向下壳体105a侧竖立导电性的销或弹簧等,该销或弹簧与2次侧线圈2b的端子接触或连接,由此进行电连接。

此外,在2次侧非接触充电模块42与NFC天线51不层叠的情况下,与2次侧线圈2b相对的下壳体105a的一部分比与线圈53相对的下壳体105a的另一部分形成得薄。2次侧非接触充电模块42进行大电流的电力传输,尽可能与1次侧非接触充电模块41接近为重要。与此相对,NFC天线51与非接触充电相比,进行更长距离的低电力通信。因此,无须如2次侧非接触充电模块42那样接近下壳体105a侧。其结果是,通过使与2次侧线圈2b相对的下壳体105a的一部分比与线圈53相对的下壳体105a的另一部分形成得薄,能够在确保下壳体105a的强度的同时使2次侧非接触充电模块42接近1次侧非接触充电模块41。

另外,优选在基板103与2次侧非接触充电模块42之间配置例如以石墨为材料的散热薄片。由此,能够防止2次侧非接触充电模块42产生的热仅仅传导到基板103的与2次侧非接触充电模块42接近的部分。其结果是,能够防止集中于一部分部件等进行传热。

另外,移动终端设备100内搭载的NFC通信用天线以外的天线优选不与2次侧非接触充电模块42层叠。这是因为,与NFC通信用天线相比,其他天线在非接触充电中驱动的可能性较大。由于NFC通信利用电磁感应,所以通信对方与移动终端设备100的通信面需要以较近的距离相对。与此相对,其他天线采用其他方式,因此即使在充电中也能够容易地进行通信。其结果是,在充电中有可能开始通信。但是,搭载1次侧非接触充电模块41的非接触充电器400具备较大金属的可能性大,非接触充电器400内的金属有可能对移动终端设备100内的其他天线造成不良影响。因此,在移动终端设备100内,2次侧非接触充电模块42优选不与NFC天线51以外的天线层叠。基本上,移动终端设备100以2次侧非接触充电模块42与1次侧非接触充电模块41相对的方式配置在非接触充电器400上,因此2次侧非接触充电模块42与非接触充电器400最为接近。因此,通过不与2次侧非接触充电模块42层叠,其他天线能够与非接触充电器400内的金属部件远离,从而能够抑制影响。

另外,实施方式12能够与实施方式1~11进行适当地组合。

2011年8月31日提交的日本专利申请特愿2011-188413号、2011年7月14日提交的日本专利申请特愿2011-155334号、2011年7月13日提交的日本专利申请特愿2011-154555号、2011年7月13日提交的日本专利申请特愿2011-154554号、2011年7月13日提交的日本专利申请特愿2011-154550号、2011年6月14日提交的日本专利申请特愿2011-131948号、以及2011年6月14日提交的日本专利申请特愿2011-131950号所包含的说明书、附图和说明书摘要的公开内容全部引用于本申请。

工业实用性

本发明对于具备非接触充电模块和薄片天线的通信装置,尤其是作为便携式设备的移动电话、便携式音频设备、个人计算机、数码相机、摄像机等各种电子设备或摩托车、汽车等极其有用。

标号说明

2a:1次侧线圈

2b:2次侧线圈

2ba、2bb:截面部

3a:1次侧磁性薄片

3b:2次侧磁性薄片

21a:线圈(1次侧)

21b:线圈(2次侧)

22a、23a:端子(1次侧)

22b、23b:端子(2次侧)

30a:磁铁(1次侧)

30b:磁铁(2次侧)

31a:平坦部(1次侧)

31b:平坦部(2次侧)

32a:中心部(1次侧)

32b:中心部(2次侧)

33a:直线凹部(1次侧)

33b:直线凹部(2次侧)

34a:狭缝(1次侧)

34b:狭缝(2次侧)

41:1次侧非接触充电模块(发送侧非接触充电模块)

42:2次侧非接触充电模块(接收侧非接触充电模块)

51:NFC天线

52:磁性薄片

53:线圈

53a、53b:截面部

54:匹配电路

55:端子连接部

56:基材

57、58:保护部件

60a、60b:芯片电容器

71:电力输入部

72:整流电路

82:电力输出部

100:移动终端设备

101:液晶面板

102:操作按钮

103:基板

104:电池组

105:壳体

211:内侧部分(1次侧)

212:内侧部分(2次侧)

300:商用电源

301:插座

400:非接触充电器

401:插头

402:充电面

501:桌子

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