(57)【要約】【課題】アンテナの通信距離を微調整することが可能なアンテナ固定具を提供する。【解決手段】可撓性を有するアンテナ１０を所定形状で固定するアンテナ固定具２０は、磁性体を含有した磁性体含有部４０を備えており、磁性体含有部４０は、アンテナ１０の一部を全周に亘って覆っている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有するアンテナを所定形状で固定するアンテナ固定具であって、
磁性体を含有した磁性体含有部を備えており、
前記磁性体含有部は、前記アンテナの一部を全周に亘って覆っていることを特徴とするアンテナ固定具。
【請求項２】
請求項１記載のアンテナ固定具であって、
前記アンテナに要求される通信距離に応じて、前記磁性体含有部の厚さが設定されていることを特徴とするアンテナ固定具。
【請求項３】
請求項２記載のアンテナ固定具であって、
前記アンテナに要求される通信距離が短いほど、前記磁性体含有部が厚く設定されていることを特徴とするアンテナ固定具。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載のアンテナ固定具であって、
前記磁性体含有部は射出成型によって形成されていることを特徴とするアンテナ固定具。
【請求項５】
可撓性を有するアンテナと、
請求項１〜４の何れかに記載のアンテナ固定具と、を備えたことを特徴とするアンテナ組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーブルやフレキシブル基板等の可撓性を有するアンテナを所定形状で固定するアンテナ固定具、及びそれを備えたアンテナ組立体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、ノート型パソコン等の携帯型情報処理端末装置として、非接触ＩＣカード機能やリーダ／ライタ機能を備えたものが知られている。こうした装置では、導電パターンをループ状に形成したフレキシブル基板をアンテナとして使用している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２１７９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の非接触ＩＣカード機能やリーダ／ライタ機能では、アンテナの通信距離を制限することが要求される場合がある。しかしながら、アンテナの通信距離はそのループ数を変えることで調整するため、上記のアンテナでは通信距離を微調整することはできないという問題があった。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、アンテナの通信距離を微調整することが可能なアンテナ固定具、及びそれを備えたアンテナ組立体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、可撓性を有するアンテナを所定形状で固定するアンテナ固定具であって、磁性体を含有した磁性体含有部を備えており、前記磁性体含有部は、前記アンテナの一部を全周に亘って覆っていることを特徴とするアンテナ固定具が提供される。
【０００７】
また、本発明によれば、可撓性を有するアンテナと、上記のアンテナ固定具と、を備えたことを特徴とするアンテナ組立体が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、磁性体含有部によってアンテナの一部を全周に亘って覆うことで、アンテナの通信距離を微調整することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施形態におけるアンテナ組立体を示す平面図である。
【図２】図２は、図１に示すアンテナ組立体の側面図である。
【図３】図３は、図１のIII-III線に沿った断面図である。
【図４】図４は、図１のIV-IV線に沿った断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態におけるアンテナの他の例の断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態におけるホルダの第１変形例を示す側面図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態におけるホルダの第２変形例を示す平面図である。
【図８】図８は、図７のVIII-VIII線に沿った断面図である。
【図９】図９は、図７のIX-IX線に沿った断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態におけるホルダの第３変形例を示す平面図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施形態におけるホルダの第４変形例を示す平面図である。
【図１２】図１２は、図１１のXII-XII線に沿った断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施形態におけるホルダの第５変形例を示す平面図である。
【図１４】図１４は、図１３のXIV-XIV線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１〜図４は本実施形態におけるアンテナ組立体を示す図、図５はアンテナの他の例を示す図、図６〜図１４はホルダの変形例を示す図である。
【００１２】
本実施形態におけるアンテナ組立体１は、携帯型情報処理端末装置における非接触ＩＣカード機能やリーダ／ライタ機能を実現するための非接触通信用のアンテナである。このアンテナ組立体１は、図１〜図４に示すように、ループ状のアンテナ１０と、アンテナ１０を所定形状で固定するアンテナ固定具２０と、を備えており、アンテナ１０は、アンテナ固定具２０によって所定形状で保持された状態で、携帯型情報処理端末装置の筐体内に組み込まれる。
【００１３】
アンテナ１０は、図３に示すように、３本のケーブル１１と、ケーブル１１を包み込んでいるフッ素系樹脂製の外皮１２と、を備えており、全体として可撓性を有している。それぞれのケーブル１１は、その両端で回路基板１４（図１参照）に接続されており、この回路基板１４の配線パターン（不図示）を介して３本のケーブル１１が直列接続されている。すなわち、本実施形態におけるアンテナ１０では、ケーブル１１のループ数が３となっている。なお、このケーブルのループ数は、特にこれに限定されるものではなく、アンテナ１０に要求される通信距離等に応じて適宜設定される。図１に示す回路基板１４には、配線パターンに加えて、例えば、インダクタンス調整用のコンデンサ等の電子部品が実装されている。
【００１４】
なお、ケーブル１１に代えて、フレキシブル基板（ＦＰＣ:Flexible Printed Circuit）やフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ:Flexible Flat Cable）を用いてアンテナを構成してもよい。例えば、ケーブル１１の代わりに用いることのできるフレキシブル基板１３を図５に示す。このフレキシブル基板１３は、例えば、可撓性を有する樹脂材料から構成されるベースフィルム１３１と、ベースフィルム１３１上に形成された３本の配線パターン１３２と、配線パターン１３２を覆うようにベースフィルム１３１上に積層されたカバーレイフィルム１３３と、を備えている。なお、携帯型情報処理端末装置の筐体内におけるアンテナ１０の収容スペースが狭小であったり、複雑な形状である場合には、図３に示すケーブル１１を用いたアンテナが適している。
【００１５】
アンテナ固定具２０は、図１に示すように、アンテナ１０を保持するホルダ３０と、アンテナ１０の一部を覆う磁性体含有部４０と、を備えており、携帯型情報処理端末装置の筐体内に収容すべき形状でアンテナ１０を固定することが可能となっている。
【００１６】
ホルダ３０は、図１に示すように、例えば、略矩形の輪郭線に沿った形状に成型されており、携帯型情報処理端末装置の筐体内におけるアンテナ１０の収容スペースに対応した形状となっている。なお、ホルダ３０の全体形状は、上記の形状に特に限定されず、筐体内の収容スペースの形状に応じて決定される。また、図６に示すように、筐体内の収容スペースの形状に応じて、ホルダ３０Ｂを三次元的に屈曲させてもよい。
【００１７】
ホルダ３０は、図３に示すように、アンテナ１０を収容可能な溝３１を区画する底壁３２及び一対の側壁３３，３４を有している。底壁３２は、その両端で第１及び第２の側壁３３，３４に連結されており、第１の側壁３３と第２の側壁３４は相互に対向するように設けられている。因みに、後述の射出成型によってホルダ３０を形成する場合には、底壁３２及び側壁３３，３４が、少なくとも０．０５mm以上の厚さを有していることが好ましい。
【００１８】
なお、第１及び第２の側壁３３，３４は、ホルダ３０の全周に亘って設けられている必要はなく、ホルダ３０に部分的に設けられていてもよい。また、図７〜図９に示すホルダ３０Ｃのように、第１及び第２の側壁３３，３４に代えて、相互に対向するように立設された一対の垂直リブ３５，３６を間欠的に設けてもよい。
【００１９】
図３に示すように、第１及び第２の側壁３３，３４の上端には、溝３１内に収容されたアンテナ１０の抜け防止のために横リブ３３１，３４１がそれぞれ形成されている。この横リブ３３１，３４１は相互に対向するように突出しており、磁性体含有部４０が形成されている部分を除いて、ホルダ３０の全域（即ち、略矩形の輪郭線の全周）に亘って形成されている。
【００２０】
なお、図１０に示すホルダ３０Ｄのように、横リブ３３１，３４１を、第１及び第２の側壁３３，３４の上端に間欠的に設けてもよい。また、図１１及び図１２に示すホルダ３０Ｅのように、第１及び第２の側壁３３，３４の上端の一部に、外側に向かって突出する外リブ３３２，３４２を形成してもよい。この外リブ３３２，３４２に形成された貫通孔３３３，３４３を介して、携帯型情報処理端末装置の筐体にホルダ３０をネジ止めすることができる。
【００２１】
一方、アンテナ固定具２０の磁性体含有部４０は、図１に示すように、ホルダ３０に埋設されている。図４に示すように、ホルダ３０において磁性体含有部４０が設けられている箇所は、底壁３２及び側壁３３，３４が薄く形成されており、磁性体含有部４０がアンテナ１０を全周に亘って覆っている。なお、ホルダ３０において磁性体含有部４０が設けられる箇所を底壁３２のみで構成してもよい。この磁性体含有部４０に含有される磁性体としては、例えば、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトや軟磁性合金等を例示することができる。
【００２２】
本実施形態では、この磁性体含有部４０の厚さは、アンテナ１０に要求される通信距離に応じて設定されている。具体的には、アンテナ１０に要求される通信距離が短いほど、磁性体含有部４０の厚さが厚く設定されており、当該通信距離が長いほど、磁性体含有部４０の厚さが薄く設定されている。
【００２３】
本実施形態におけるアンテナ組立体１は、次のように製造される。すなわち、先ず、ポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂材料を射出成型することでホルダ３０を形成する。この際、上述の通り、ホルダ３０において磁性体含有部４０が形成される部分は、他の部分と比較して底壁３２及び側壁３３，３４が相対的に薄く形成されている。次いで、所定形状に変形させたアンテナ１０をホルダ３０の溝３１に挿入する。そして、一体化されたアンテナ１０及びホルダ３０を射出成型機の金型にセットした後に、磁性体とバインダの混合物を射出成型することで、磁性体含有部４０を形成する。
【００２４】
このような射出成型によってホルダ３０を形成することで、ホルダ３０の三次元的な形状の自由度が増加する。また、例えば、樹脂製のホルダに磁性体シートを巻き付ける場合には、磁性体シートの剥離や巻き付け誤差によって電気的特性が変化する場合があるが、本実施形態では、磁性体含有部４０を射出成型によって形成することで、磁性体含有部４０がアンテナ１０に密着しているので、こうした問題が生じることはない。
【００２５】
なお、射出成型機の金型にアンテナ１０を予めセットした状態で、樹脂材料と磁性体を二色成型することでホルダ３０と磁性体含有部４０を一体的に形成しても良い。また、例えば、射出成型に代えて、磁性体を含有した接着剤をホルダ３０の溝３１に充填することで、磁性体含有部４０を形成してもよい。なお、ホルダ３０を構成する樹脂材料や磁性体含有部４０が含有する磁性体は特に上記のものに限定されない。
【００２６】
また、図１３及び図１４に示すホルダ３０Ｆに示すように、横リブ３３１，３４１に代えて、縦リブ３３４，３４４を第１の側壁３３，３４の内壁面に形成してもよい。この縦リブ３３４，３４４は、例えば円弧状の断面を有しており、第１及び第２の側壁３３，３４の上端から下端に向かって全域に亘って形成されている。
【００２７】
以上に説明したアンテナ組立体１は、アンテナ１０をアンテナ固定具２０によって所定形状で固定した状態で、携帯型情報処理端末装置の筐体内に組み込まれる。
【００２８】
このように、可撓性を有するアンテナ１０をアンテナ固定具２０で固定した状態で筐体内に組み込むので、筐体への組み付け時におけるアンテナ１０の変形が防止される。このため、組み付けの作業性が向上すると共に、アンテナ１０の電気的特性の経時的変化も抑制することができる。また、組み付け時にホルダ３０によってアンテナ１０が保持されているので、アンテナ１０の損傷も抑制される。
【００２９】
さらに、本実施形態では、磁性体含有部４０によってアンテナ１０を全周に亘って覆うことで、アンテナ１０の磁束の損失を意図的に引き起こすので、アンテナ１０の通信距離を微調整することができる。特に、本実施形態では、磁性体含有部４０の厚さを変えることで、アンテナ１０の通信距離をさらに詳細に調整することができる。
【００３０】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【実施例】
【００３１】
以下に、本発明をさらに具体化した実施例及び比較例により本発明の効果を確認した。以下の実施例及び比較例は、上述した実施形態に係るアンテナ固定具によるアンテナの通信距離の微調整の効果を確認するためのものである。
【００３２】
＜実施例１＞
実施例１では、外形寸法が縦３１mm×横４８mm、ループ数が２、インダクタンスが０．４８μＨのケーブルをアンテナとして作製した。
【００３３】
また、ポリプロピレンを射出成型することでホルダを作製した。そして、表１に示すように、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトとバインダとを混合した粉末を溶媒に分散させてスラリーとし、アンテナを挿入したホルダを射出成型機の金型にセットした状態でスラリーを射出成型して、ホルダに磁性体含有部を形成することで、実施例１のアンテナ組立体（図１〜図４）のサンプルを作製した。フェライトとバインダの混合比は、重量比で７０：３０とした。また、底壁及び側壁の厚さをいずれも０．３mmとし、磁性体含有部４０において最も薄い部分の厚さを０．５mmとした。
【００３４】
【表１】
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この実施例１のアンテナ組立体のサンプルについて以下のような通信距離の評価を行った。
【００３５】
通信距離の評価では、アンテナ組立体のサンプルをリーダ／ライタ（ソニー社製ＲＣ−Ｓ３２０）に向かって真上から徐々に接近させ、アンテナとリーダ／ライタとの間の非接触通信が可能となった高さを測定し、この高さが小さいほどアンテナの通信距離が短いと評価した。
【００３６】
実施例１についての通信距離の評価結果を表２に示す。
【００３７】
【表２】
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＜実施例２＞
実施例２では、磁性体含有部の厚み以外は実施例１と同一構造のアンテナ組立体のサンプルを作製した。この実施例２のアンテナ組立体のサンプルでは、磁性体含有部において最も薄い部分の厚さを１．０mmとした。
【００３８】
この実施例２のアンテナ組立体のサンプルに対して、実施例１と同様の要領で通信距離の評価を行った。実施例２における通信距離の評価結果を上記の表２に示す。
【００３９】
＜比較例１＞
比較例１では、磁性体含有部を形成しなかったこと以外は実施例１と同一構造のアンテナ組立体のサンプルを作製した。
【００４０】
この比較例１のアンテナ組立体のサンプルに対して、実施例１と同様の要領で通信距離の評価を行った。比較例１における通信距離の評価結果を上記の表２に示す。
【００４１】
＜考察＞
実施例１及び実施例２では、比較例１と同じアンテナを用いているにも関わらず、表２に示すように通信距離が短くなっている。このことから、アンテナの一部を全周に亘って磁性体で覆うことで、アンテナの通信距離を微調整可能であることを理解することができる。
【００４２】
また、磁性体の厚い実施例２では、磁性体の薄い実施例１と比較して、通信距離が更に短くなっている。このことから、磁性体の厚さに応じてアンテナの通信距離が変化することを理解することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１…アンテナ組立体
１０…アンテナ
１１…ケーブル
１２…外皮
１３…フレキシブル基板
１３１…ベースフィルム
１３２…配線パターン
１３３…カバーレイフィルム
１４…回路基板
２０…アンテナ固定具
３０，３０Ｂ〜３０Ｆ…ホルダ
３１…溝
３２…底壁
３３…第１の側壁
３３１…横リブ
３３２…外リブ
３３３…貫通孔
３３４…縦リブ
３４…第２の側壁
３４１…横リブ
３４２…外リブ
３４３…貫通孔
３４４…縦リブ
３５，３６…垂直リブ
４０…磁性体含有部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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