(57)【要約】  コイルアンテナ（１２）は回路基板（１１）に実装される。配線パターン（１４）は、回路基板（１１）に形成され、コイルアンテナ（１２）と給電回路（１３）とを接続する。導体パターン（１５１）は、回路基板（１１）に形成され、コイルアンテナ（１２）、給電回路（１３）および配線パターン（１４）で囲まれた領域の外側に位置する。導体パターン（１５２）は、回路基板（１１）に形成され、コイルアンテナ（１２）、給電回路（１３）および配線パターン（１４）で囲まれた領域の内側に位置する。接続導体（１６，１５３）は導体パターン（１５１）と導体パターン（１５２）とを接続し、回路基板（１１）に形成される。接続導体（１６）は層間接続導体（１６１Ａ，１６１Ｂ）を含んで構成される。
2017073588.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板と、
給電回路と、
前記回路基板に実装されたコイルアンテナと、
前記回路基板に形成され、前記コイルアンテナと前記給電回路とを接続する配線パターンと、
前記回路基板に形成され、前記回路基板の平面視で、前記コイルアンテナ、前記給電回路および前記配線パターンにより形成されるループ状電流経路、の外側に位置する面状の第１導体パターンと、
前記回路基板に形成され、前記回路基板の平面視で、前記ループ状電流経路の内側に位置する面状の第２導体パターンと、
前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとを接続し、前記回路基板に形成された接続導体と、を備え、
前記接続導体または前記配線パターンの少なくとも１箇所は層間接続導体を含んで構成される、アンテナ装置。
【請求項２】
前記コイルアンテナは、一方のコイル開口が前記第１導体パターンの外縁に近接し、他方の開口が前記第１導体パターンの前記外縁より内側に位置する、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記接続導体は、平面視で前記コイルアンテナと重なるように前記回路基板に形成され、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとを連続的に接続する面状の第３導体パターンを含む、請求項１または２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記接続導体は、前記配線パターンのうち前記回路基板に形成される配線パターンの一部に対し絶縁状態で重なり、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとを連続的に接続する第４導体パターンを含む、請求項１から３のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記給電回路は前記回路基板に構成されている、請求項１から４のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記第１導体パターンおよび前記第２導体パターンはグランド導体である、請求項１から５のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項７】
回路基板と、
給電回路と、
前記回路基板に実装されたコイルアンテナと、
前記回路基板に形成され、前記コイルアンテナと前記給電回路とを接続する配線パターンと、
前記回路基板に形成され、前記回路基板の平面視で、前記コイルアンテナ、前記給電回路および前記配線パターンにより形成されるループ状電流経路、の外側に位置する面状の第１導体パターンと、
前記回路基板に形成され、前記回路基板の平面視で、前記ループ状電流経路の内側に位置する面状の第２導体パターンと、
前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとを接続し、前記回路基板に形成された接続導体と、を備え、
前記接続導体または前記配線パターンの少なくとも１箇所は層間接続導体を含んで構成される、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近距離無線通信（NFC :Near Field Communication）システム等に用いられるアンテナ装置およびそれを備えた電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＮＦＣシステムに用いられるアンテナ装置として、例えば、特許文献１に記載のものがある。このアンテナ装置は給電コイルおよび面状導体を備える。給電コイルはＲＦＩＣに接続される。面状導体は、外縁の一部から内部へ延びるスリットを有する。給電コイルは、そのコイル開口がスリットの方を向くように、面状導体の主面に配置される。通信相手側のコイルアンテナが面状導体に近接すると、面状導体が放射板として機能することで、給電コイルは面状導体を介して通信相手側のコイルアンテナと磁界結合する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−７５７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
各種携帯電子機器等では、さらなる小型化や薄型化が求められている。この要求を実現するため、面状導体、および、給電コイルとＲＦＩＣとを接続する配線パターンを同層に形成することが考えられる。この場合、面状導体と配線パターンとの間に絶縁のための隙間が必要になる。しかし、この隙間から不要な方向に広がる磁束により、給電コイルと通信相手側のコイルアンテナとの磁界結合に寄与する磁束の割合が低下する。このため、給電コイルと通信相手側のコイルアンテナとの磁界結合が弱くなってしまう。【０００５】
本発明の目的は、小型化や薄型化を実現しつつ、通信相手側のアンテナと強く磁界結合できるアンテナ装置およびそれを備えた電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のアンテナ装置は、回路基板、給電回路、コイルアンテナ、配線パターン、面状の第１導体パターン、面状の第２導体パターンおよび接続導体を備える。コイルアンテナは回路基板に実装される。配線パターンは、回路基板に形成され、コイルアンテナと給電回路とを接続する。第１導体パターンは、回路基板に形成され、回路基板の平面視で、コイルアンテナ、給電回路および配線パターンにより形成されるループ状電流経路、の外側に位置する。第２導体パターンは、回路基板に形成され、回路基板の平面視で、ループ状電流経路の内側に位置する。前記接続導体または前記配線パターンは、第１導体パターンと第２導体パターンとを少なくとも２箇所で接続し、回路基板に形成される。接続導体の少なくとも１箇所は層間接続導体を含んで構成される。【０００７】
この構成により、配線パターンと第１導体パターンおよび第２導体パターンとの間の隙間から磁束が広がって漏れると、第１導体パターン、第２導体パターンおよび接続導体からなる閉ループに渦電流が流れる。この渦電流が流れることで、配線パターンと第１導体パターンおよび第２導体パターンとの間の隙間から広がる磁束を打ち消すように磁束が発生する。このため、コイルアンテナと通信相手側のコイルアンテナとの磁界結合に寄与しない磁束が弱められ、コイルアンテナと通信相手側のコイルアンテナとの結合係数を高めることができる。【０００８】
前記コイルアンテナは、一方のコイル開口が前記第１導体パターンの外縁に近接し、他方の開口が前記第１導体パターンの前記外縁より内側に位置することが好ましい。この構成により、コイルアンテナの一方のコイル開口を出入りする磁束は第１導体パターンの外縁より外側へ拡がり、コイルアンテナの他方のコイル開口を出入りする磁束は第１導体パターンに形成される開口を通過しないので、コイルアンテナおよび第１導体パターンは効果的に放射に作用する。【０００９】
前記接続導体は、平面視でコイルアンテナと重なるように回路基板に形成され、第１導体パターンと第２導体パターンと連続的に接続する面状の第３導体パターンを含むことが好ましい。この構成により、接続導体を簡素な構成で形成することができる。【００１０】
前記接続導体は、前記配線パターンのうち前記回路基板に形成される配線パターンの一部に対し絶縁状態で重なり、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとを連続的に接続する第４導体パターンを含むことが好ましい。この構成により、接続導体を簡素な構成で形成することができる。【００１１】
前記給電回路は回路基板に構成されていることが好ましい。この構成により、アンテナ装置をさらに小型化および薄型化できる。【００１２】
前記第１導体パターンおよび第２導体パターンはグランド導体であることが好ましい。この構成により、面状に広がる導体を特別に設ける必要がない。【００１３】
本発明の電子機器はアンテナ装置および筐体を備える。アンテナ装置は、回路基板、給電回路、コイルアンテナ、配線パターン、面状の第１導体パターン、面状の第２導体パターンおよび接続導体を備える。コイルアンテナは回路基板に実装される。配線パターンは、回路基板に形成され、コイルアンテナと給電回路とを接続する。第１導体パターンは、回路基板に形成され、回路基板の平面視で、コイルアンテナ、給電回路および配線パターンにより形成されるループ状電流経路、の外側に位置する。第２導体パターンは、回路基板に形成され、回路基板の平面視で、ループ状電流経路の内側に位置する。前記接続導体または前記配線パターンは、第１導体パターンと第２導体パターンとを少なくとも２箇所で接続し、回路基板に形成される。接続導体の少なくとも１箇所は層間接続導体を含んで構成される。この構成により、上記と同様の効果を有する電子機器を得ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、アンテナ装置およびそれを備えた電子機器において、小型化や薄型化を実現しつつ、コイルアンテナと通信相手側のコイルアンテナとの結合係数を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は第１の実施形態に係るアンテナ装置および通信相手側のコイルアンテナの斜視図である。
【図２】図2は第１の実施形態に係るアンテナ装置の要部の平面図である。
【図３】図３は通信相手側のコイルアンテナにより生成される磁束の一部を示す断面図である。
【図４】図４は配線パターン１４と導体パターン１５１，１５２との隙間から広がる磁束により生じる渦電流を示す斜視図である。
【図５】図５第２の実施形態に係るアンテナ装置を備えた電子機器の筐体内部の構造を示す平面図である。
【図６】図６（Ａ）は第３の実施形態の第１の例に係るアンテナ装置の要部の平面図である。図６（Ｂ）は第３の実施形態の第２の例に係るアンテナ装置の要部の平面図である。
【図７】図7は第４の実施形態の第１の例に係るアンテナ装置の平面図である。
【図８】図８（Ａ）、図8（Ｂ）、図８（Ｂ）、図８（Ｃ）は、第４の実施形態の第２の例から第４の例に係るアンテナ装置の平面図である。
【図９】図９（Ａ）は第５の実施形態に係るアンテナ装置の要部の平面図である。図９（Ｂ）は、このアンテナ装置の各導体パターンの領域の例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以降、図を参照して幾つかの具体的な例を挙げて、本発明を実施するための複数の形態を示す。各図中には同一箇所に同一符号を付している。要点の説明または理解の容易性を考慮して、便宜上実施形態を分けて示すが、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能である。第２の実施形態以降では第１の実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。
【００１７】
《第１の実施形態》
図１は第１の実施形態に係るアンテナ装置および通信相手側のコイルアンテナの斜視図である。図２は第１の実施形態に係るアンテナ装置の要部の平面図である。図３は、通信相手側のコイルアンテナにより生成される磁束の一部を示す断面図である。図４は、配線パターン１４と導体パターン１５１，１５２との隙間から広がる磁束により生じる渦電流を示す斜視図である。なお、図１，３に示す磁束の向きは、通信相手側のコイルアンテナに所定方向の電流が流れたときのものである。
【００１８】
アンテナ装置１０は、回路基板１１、コイルアンテナ１２、給電回路１３、配線パターン１４、導体パターン１５、および接続導体１６を備える。コイルアンテナ１２は回路基板１１の第１主面Ｓ１に実装されている。給電回路１３は回路基板１１の第１主面Ｓ１に構成されている。配線パターン１４は、回路基板１１の第１主面Ｓ１に形成され、コイルアンテナ１２と給電回路１３とを接続する。導体パターン１５は回路基板１１の第１主面Ｓ１の略全面に形成されている。導体パターン１５はグランド導体である。これにより、面状に広がる導体を特別に設ける必要がない。
【００１９】
導体パターン１５は、面状の第１導体パターン１５１、面状の第２導体パターン１５２および面状の第３導体パターン１５３を含む。第１導体パターン１５１は、回路基板１１の第１主面Ｓ１に形成され、コイルアンテナ１２、給電回路１３および配線パターン１４で囲まれた領域の外側に位置する。第２導体パターン１５２は、回路基板１１の第１主面Ｓ１に形成され、コイルアンテナ１２、給電回路１３および配線パターン１４で囲まれた領域の内側に位置する。接続導体１６および第３導体パターン１５３は第１導体パターン１５１と第２導体パターン１５２とを接続する。第３導体パターン１５３は本発明の係る「接続導体」の一つである。
【００２０】
コイルアンテナ１２は回路基板１１の外縁（導体パターン１５の外縁）に配置されている。コイルアンテナ１２のコイル開口は回路基板１１の端面に近接している。コイルアンテナ１２の巻回軸は回路基板１１の第１主面Ｓ１に対して平行な方向を向いている。コイルアンテナ１２の巻回軸は、コイルアンテナ１２の配置箇所における回路基板１１の外縁に沿う方向に対して、略直交する方向を向いている。コイルアンテナ１２の開口面は、コイルアンテナ１２の配置箇所における回路基板１１の外縁に沿う方向に平行である。コイルアンテナ１２の開口面は、コイルアンテナ１２の配置箇所における回路基板１１の端面に平行である。コイルアンテナ１２は、配線パターン１４と一体的に連続したパターンとして形成されたアンテナランド１７Ａ，１７Ｂにおいてコイルアンテナ１２の端子電極（図示せず）が接続されるように回路基板１１に実装されている。
【００２１】
コイルアンテナ１２は、磁性体材料を含む磁性体コアと、この磁性体コアに巻回されたコイル状の導体とを含む。このコイル状の導体は、磁性体コアに巻回された導線（巻き線導体）であってもよいし、複数の誘電体層を積層してなる積層体や複数の磁性体層を積層してなる積層体、あるいは、１または複数の誘電体層と１または複数の磁性体層とを積層してなる積層体に形成された導体パターンであってもよい。コイルアンテナ１２は、特に、複数の磁性体層（例えばフェライトセラミック層）を積層してなる積層体に面内導体パターンおよび層間導体パターンにてコイル状の導体を構成したチップ型のものであることが好ましい。これにより、小型で表面実装可能なコイルアンテナを構成できる。
【００２２】
給電回路１３の第１端は、配線パターン１４により、コイルアンテナ１２のコイル状の導体の第１端に接続されている。給電回路１３の第２端は、配線パターン１４により、コイルアンテナ１２のコイル状の導体の第２端に接続されている。給電回路１３はＲＦＩＣ１３１および整合回路用のチップ部品１３２を含む。ＲＦＩＣ１３１は、チップ部品１３２で構成される整合回路を介してコイルアンテナ１２に接続されている。ＲＦＩＣ１３１は、例えば、ＮＦＣ用ＲＦＩＣチップであり、ＮＦＣ用のＨＦ帯の高周波信号を処理する半導体ＩＣチップである。チップ部品１３２は、例えば、チップインダクタやチップキャパシタである。
【００２３】
配線パターン１４と導体パターン１５との間には、配線パターン１４と導体パターン１５とを絶縁するために、隙間（ギャップ）が形成されている。換言すると、配線パターン１４と導体パターン１５との間には、導体パターンが形成されず、回路基板１１の表面が露出している。配線パターン１４の一部は平面視で（回路基板１１の第１主面Ｓ１の法線方向から見て）第１導体パターン１５１と第２導体パターン１５２との間に配置されている。
【００２４】
第１導体パターン１５１は回路基板１１の第１主面Ｓ１の略全面に形成されている。第１導体パターン１５１は平面視で第２導体パターン１５２を囲むように形成されている。第１導体パターン１５１と第２導体パターン１５２とは、接続導体１６および第３導体パターン１５３により２箇所で接続されている。導体パターン１５１，１５２，１５３および接続導体１６は導体による閉ループを形成する。接続導体１６および第３導体パターン１５３はアンテナランド１７Ａ，１７Ｂの近傍に形成されている。第３導体パターン１５３は、面状の導体パターンであり、平面視でコイルアンテナ１２と重なるように回路基板１１の第１主面Ｓ１に形成されている。第３導体パターン１５３は回路基板１１とコイルアンテナ１２との間に配置されている。つまり、回路基板１１の主面を平面視したとき、コイルアンテナ１２と第３導体パターン１５３は少なくとも一部が重なっている。第３導体パターン１５３は第１導体パターン１５１および第２導体パターン１５２と一体的に連続したパターンとして形成されている。
【００２５】
接続導体１６は層間接続導体１６１Ａ，１６１Ｂおよび線状の導体パターン１６２を含む。導体パターン１６２は、回路基板１１の第１主面Ｓ１とは反対側の第２主面Ｓ２に形成されている。導体パターン１６２は平面視で第１導体パターン１５１の縁から第２導体パターン１５２の縁まで延伸している。導体パターン１６２は、導体パターン１６２の配置箇所における配線パターン１４の延伸方向に対して直交する方向に延伸している。
【００２６】
層間接続導体１６１Ａは平面視で第１導体パターン１５１の縁に形成されている。層間接続導体１６１Ａは平面視で導体パターン１６２の第１端と重なる。層間接続導体１６１Ａは第１導体パターン１５１と導体パターン１６２とを接続する。層間接続導体１６１Ｂは平面視で第２導体パターン１５２の縁に形成されている。層間接続導体１６１Ｂは平面視で導体パターン１６２の第２端と重なる。層間接続導体１６１Ｂは第２導体パターン１５２と導体パターン１６２とを接続する。
【００２７】
通信相手側のコイルアンテナ２１にはＲＦＩＣ２２が接続されている。コイルアンテナ２１のコイル開口面が回路基板１１の第１主面Ｓ１に略平行な状態で、コイルアンテナ２１が回路基板１１の第１主面Ｓ１に近接すると、コイルアンテナ２１が生成する磁束φにより導体パターン１５に渦電流が発生する。これにより、磁束φは導体パターン１５を通過することを妨げられる。このため、磁束φは、回路基板１１の第１主面Ｓ１の近傍において、回路基板１１の第１主面Ｓ１に略平行な方向を有し、平面視でコイルアンテナ２１から略放射状に広がる。また、磁束φは、回路基板１１の第１主面Ｓ１の近傍において、回路基板１１の中央より回路基板１１の外縁で強くなる。コイルアンテナ１２は回路基板１１の外縁に配置され、かつ、コイルアンテナ１２の開口面は回路基板１１の端面に平行なので、コイルアンテナ１２は通信相手側のコイルアンテナ２１と強く磁界結合する。
【００２８】
第１の実施形態では、図４に示すように、配線パターン１４と導体パターン１５１，１５２との隙間から磁束が広がって漏れると、導体パターン１５１，１５２，１５３および接続導体１６からなる閉ループに渦電流ｉが流れる。これにより、配線パターン１４と導体パターン１５１，１５２との隙間から広がる磁束が抑制される。このため、コイルアンテナ１２と通信相手側のコイルアンテナ２１との磁界結合に寄与しない磁束が弱められ、コイルアンテナ１２と通信相手側のコイルアンテナ２１との結合係数が高まる。第１の実施形態では、特にアンテナランド１７Ｂの周囲を渦電流が流れるので、アンテナランド１７Ｂの周囲の隙間から広がる磁束を効果的に抑制できる。
【００２９】
《第２の実施形態》
第２の実施形態に係る電子機器は、筐体と、筐体の内部に配置されたアンテナ装置とを備える。図５は、第２の実施形態に係るアンテナ装置を備えた電子機器の筐体内部の構造を示す平面図である。この電子機器はスマートフォンに代表される通信端末装置である。筐体４１の内部には回路基板３１Ａ，３１Ｂ、バッテリーパック４２等が収められている。回路基板３１Ａには、コイルアンテナ１２および給電回路１３が配置され、配線パターン１４、導体パターン１５および接続導体１６が形成されている。すなわち、筐体４１の内部には、第１の実施形態と同様に構成されたアンテナ装置が配置されている。回路基板３１Ａには、ＵＨＦ帯アンテナ４３、カメラモジュール４４等も搭載されている。また、回路基板３１ＢにはＵＨＦ帯アンテナ４５等が搭載されている。回路基板３１Ａと回路基板３１Ｂとはケーブル４６を介して接続されている。
【００３０】
なお、本実施形態では電子機器の一例としてスマートフォンを用いて説明したが、フィーチャーフォン等の携帯電話やPDA、スマートグラスやスマートウォッチ等のウェアラブル端末、ノートPC、タブレット端末、カメラ、ゲーム機、玩具、SDカードやSIMカード等の情報記憶媒体でも同様に適応できる。
【００３１】
《第３の実施形態》
第３の実施形態の第１の例では、層間接続導体を含む接続導体のみを用いて、第１導体パターンと第２導体パターンとが接続される。図６（Ａ）は第３の実施形態の第１の例に係るアンテナ装置の要部の平面図である。第１導体パターン１５１と第２導体パターン１５２とは接続導体１６，５８により２箇所で接続されている。接続導体５８は平面視でコイルアンテナ１２と重なるように回路基板１１に形成されている。
【００３２】
接続導体５８は層間接続導体５８１Ａ，５８１Ｂおよび線状の導体パターン５８２を含む。導体パターン５８２は回路基板１１の第２主面に形成されている。層間接続導体５８１Ａは、平面視で導体パターン１５１，５８２に重なり、第１導体パターン１５１と導体パターン５８２とを接続する。層間接続導体５８１Ｂは、平面視で導体パターン１５２，５８２に重なり、第２導体パターン１５２と導体パターン５８２とを接続する。
【００３３】
第３の実施形態の第２の例では、第１導体パターンと第２導体パターンとが２箇所よりも多くの箇所で接続される。図６（Ｂ）は第３の実施形態の第２の例に係るアンテナ装置の要部の平面図である。第１導体パターン１５１と第２導体パターン１５２とは、第３導体パターン１５３および接続導体１６，６８により３箇所で接続されている。接続導体６８は、接続導体１６と同様に構成され、接続導体１６に並んで配置されている。第３の実施形態の第２の例では、第１の実施形態に比べて、第１導体パターン１５１と第２導体パターン１５２との接続箇所が多いので、導体パターン１５１，１５２を通る閉ループの数が多い。このため、不要な方向に磁束が広がることを効果的に抑制できる。
【００３４】
《第４の実施形態》
第４の実施形態の第１の例では、コイルアンテナが平面視で回路基板の内部に配置される。また、回路基板の第１主面の略全面に形成された導体パターンに、回路基板の外縁からコイルアンテナの開口まで延伸する導体非形成部であるスリットが形成される。図７は第４の実施形態の第１の例に係るアンテナ装置の平面図である。コイルアンテナ１２は平面視で回路基板１１の内部に配置されている。回路基板１１の第１主面の略全面に形成された導体パターン７５には、回路基板１１の外縁（導体パターン７５の外縁）からコイルアンテナ１２の開口まで延伸するスリット７８が形成されている。コイルアンテナ１２の巻回軸はスリット７８の延伸方向に平行な方向を向いている。第４の実施形態の第１の例では、コイルアンテナ１２が平面視で回路基板１１の端面以外の部分に配置されても、コイルアンテナ１２が導体パターン７５の縁に配置されるので、コイルアンテナ１２と通信相手側のコイルアンテナとが強く磁界結合される。
【００３５】
第４の実施形態の第２の例から第４の例では、コイルアンテナが平面視で回路基板の外縁のさまざまな箇所に配置される。図８（Ａ）から図８（Ｃ）は第４の実施形態の第２の例から第４の例に係るアンテナ装置の平面図である。回路基板８１は平面視で矩形状である。第４の実施形態の第２の例において、コイルアンテナ１２は、平面視で、回路基板１１の長辺の近傍、かつ、回路基板１１の長辺方向の中央に配置されている。第４の実施形態の第３の例において、コイルアンテナ１２は、平面視で、回路基板１１の短辺の近傍、かつ、回路基板１１の短辺方向の中央に配置されている。第４の実施形態の第４の例において、コイルアンテナ１２は平面視で回路基板１１の角（コーナー）に配置されている。第４の実施形態のいずれの例でも、不要な方向に磁束が広がることを抑制できる。
【００３６】
《第５の実施形態》
第５の実施形態では、第１導体パターンと第２導体パターンとを連続的に接続する第４導体パターンを含むアンテナ装置の例について示す。
【００３７】
図９（Ａ）は第５の実施形態に係るアンテナ装置の要部の平面図である。図９（Ｂ）は、このアンテナ装置の各導体パターンの領域の例を示す平面図である。但し、コイルアンテナ１２は破線で表している。コイルアンテナ１２の構成は第１の実施形態で示したとおりである。
【００３８】
アンテナ装置は、回路基板１１、コイルアンテナ１２、給電回路１３、アンテナランド１７Ａ，１７Ｂ、配線パターン１４，１８、および面状の導体パターンを備える。コイルアンテナ１２は回路基板１１の第１主面（図９（Ａ）（Ｂ）に表れている面）に実装されている。給電回路１３は回路基板１１の第１主面に構成されている。配線パターン１４は、回路基板１１の第１主面に形成され、コイルアンテナ１２と給電回路１３とを接続する。配線パターン１８は、回路基板１１の内層または第２主面（第１主面の対向面）に形成され、コイルアンテナ１２と給電回路１３とを接続する。
【００３９】
給電回路１３の第１端は、配線パターン１４およびアンテナランド１７Ａを介して、コイルアンテナ１２のコイル状の導体の第１端に接続されている。給電回路１３の第２端は、層間接続導体１８１Ｂ、配線パターン１８、層間接続導体１８１Ａおよびアンテナランド１７Ｂを介して、コイルアンテナ１２のコイル状の導体の第２端に接続されている。給電回路１３はＲＦＩＣ１３１および整合回路用のチップ部品１３２を含む。ＲＦＩＣ１３１は、チップ部品１３２で構成される整合回路を介してコイルアンテナ１２に接続される。ＲＦＩＣ１３１およびチップ部品１３２の構成は、第１の実施形態で示したとおりである。
【００４０】
本実施形態のアンテナ装置においては、回路基板１１の第１主面に、回路基板１１の平面視で、コイルアンテナ１２、給電回路１３および配線パターン１４，１８により形成されるループ状電流経路、の外側に位置する面状の第１導体パターン１５１が設けられている。また、回路基板１１の第１主面に、回路基板１１の平面視で、前記ループ状電流経路の内側に位置する面状の第２導体パターン１５２が形成されている。また、第１導体パターン１５１と第２導体パターン１５２とを連続的に接続する第３導体パターン１５３が形成されている。さらに、第１導体パターン１５１と第２導体パターン１５２とを連続的に接続する面状の第４導体パターン１５４（図９（Ｂ）参照）が形成されている。第４導体パターン１５４と配線パターン１８とは回路基板１１を介して対向している。すなわち、第４導体パターン１５４は回路基板１１に形成される配線パターン１８の一部に対し絶縁状態で重なる。
【００４１】
上記第３導体パターン１５３、第４導体パターン１５４は、本発明に係る「接続導体」に対応する。
【００４２】
図９（Ｂ）において、領域Ｚ１は第１導体パターン１５１の領域、領域Ｚ２は第２導体パターン１５２の領域、領域Ｚ３は第３導体パターン１５３の領域、領域Ｚ４は第４導体パターン１５４の領域、をそれぞれ表している。アンテナランド１７Ｂは、第１導体パターン１５１、第３導体パターン１５３、第２導体パターン１５２、および第４導体パターン１５４で取り囲まれるので、アンテナランド１７Ｂの周囲の隙間から広がる磁束を効果的に抑制できる。
【００４３】
また、各実施形態では、主にＮＦＣ等の磁界結合を利用した通信システムにおけるアンテナ装置及び電子機器を説明したが、各実施形態におけるアンテナ装置及び電子機器は、磁界結合を利用した非接触電力伝送システム（電磁誘導方式、磁界共鳴方式等）でも同様に用いることが出来る。つまり、各実施形態におけるアンテナ装置を非接触電力伝送システムの送電装置または受電装置における送電アンテナ装置または受電アンテナ装置として適応させることが出来る。
【００４４】
なお、各実施形態における給電回路とは、コイルアンテナに信号（電力）を供給する回路およびコイルアンテナから信号（電力）を受給する回路の少なくとも何れかを指す。
【００４５】
なお、各実施形態における回路基板に形成された配線パターンおよび導体パターンは何れも回路基板の主面（表面、裏面）だけでなく、回路基板の内部において形成されていてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
Ｚ１…第１導体パターンの領域
Ｚ２…第２導体パターンの領域
Ｚ３…第３導体パターンの領域
Ｚ４…第４導体パターンの領域
１０…アンテナ装置
１１，３１Ａ，３１Ｂ，８１…回路基板
１２，２１…コイルアンテナ
１３…給電回路
１４，１８…配線パターン
１５，７５，１６２，５８２…導体パターン
１６，５８，６８…接続導体
１７Ａ，１７Ｂ…アンテナランド
２２，１３１…ＲＦＩＣ
４１…筐体
４２…バッテリーパック
４３，４５…ＵＨＦ帯アンテナ
４４…カメラモジュール
４６…同軸ケーブル
７８…スリット
１３２…チップ部品
１５１…第１導体パターン
１５２…第２導体パターン
１５３…第３導体パターン
１５４…第４導体パターン
１６１Ａ，１６１Ｂ，５８１Ａ，５８１Ｂ…層間接続導体
１８１Ａ，１８１Ｂ…層間接続導体
【図１】
2017073588.tif 000003
【図２】
2017073588.tif 000004
【図３】
2017073588.tif 000005
【図４】
2017073588.tif 000006
【図５】
2017073588.tif 000007
【図６】
2017073588.tif 000008
【図７】
2017073588.tif 000009
【図８】
2017073588.tif 000010
【図９】
2017073588.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成30年1月19日(2018.1.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板と、
給電回路と、
前記回路基板に実装されたコイルアンテナと、
前記回路基板に形成され、前記コイルアンテナと前記給電回路とを接続する配線パターンと、
前記回路基板に形成され、前記回路基板の平面視で、前記コイルアンテナ、前記給電回路および前記配線パターンにより形成されるループ状電流経路、の外側に位置する面状の第１導体パターンと、
前記回路基板に形成され、前記回路基板の平面視で、前記ループ状電流経路の内側に位置する面状の第２導体パターンと、
前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとを接続し、前記回路基板に形成された接続導体と、を備え、
前記接続導体または前記配線パターンの少なくとも１箇所は層間接続導体を含んで構成され、
前記コイルアンテナは、一方のコイル開口が前記第１導体パターンの外縁に近接し、他方の開口が前記第１導体パターンの前記外縁より内側に位置する、アンテナ装置。
【請求項２】
前記接続導体は、平面視で前記コイルアンテナと重なるように前記回路基板に形成され、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとを連続的に接続する面状の第３導体パターンを含む、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記接続導体は、前記配線パターンのうち前記回路基板に形成される配線パターンの一部に対し絶縁状態で重なり、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとを連続的に接続する第４導体パターンを含む、請求項１または２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記給電回路は前記回路基板に構成されている、請求項１から３のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記第１導体パターンおよび前記第２導体パターンはグランド導体である、請求項１から４のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項６】
回路基板と、
給電回路と、
前記回路基板に実装されたコイルアンテナと、
前記回路基板に形成され、前記コイルアンテナと前記給電回路とを接続する配線パターンと、
前記回路基板に形成され、前記回路基板の平面視で、前記コイルアンテナ、前記給電回路および前記配線パターンにより形成されるループ状電流経路、の外側に位置する面状の第１導体パターンと、
前記回路基板に形成され、前記回路基板の平面視で、前記ループ状電流経路の内側に位置する面状の第２導体パターンと、
前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとを接続し、前記回路基板に形成された接続導体と、を備え、
前記接続導体または前記配線パターンの少なくとも１箇所は層間接続導体を含んで構成され、
前記接続導体は、平面視で前記コイルアンテナと重なるように前記回路基板に形成され、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとを連続的に接続する面状の第３導体パターンを含む、アンテナ装置。
【請求項７】
前記接続導体は、前記配線パターンのうち前記回路基板に形成される配線パターンの一部に対し絶縁状態で重なり、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとを連続的に接続する第４導体パターンを含む、請求項６に記載のアンテナ装置。
【請求項８】
前記給電回路は前記回路基板に構成されている、請求項６または７に記載のアンテナ装置。
【請求項９】
前記第１導体パターンおよび前記第２導体パターンはグランド導体である、請求項６から８のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項１０】
回路基板と、
給電回路と、
前記回路基板に実装されたコイルアンテナと、
前記回路基板に形成され、前記コイルアンテナと前記給電回路とを接続する配線パターンと、
前記回路基板に形成され、前記回路基板の平面視で、前記コイルアンテナ、前記給電回路および前記配線パターンにより形成されるループ状電流経路、の外側に位置する面状の第１導体パターンと、
前記回路基板に形成され、前記回路基板の平面視で、前記ループ状電流経路の内側に位置する面状の第２導体パターンと、
前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとを接続し、前記回路基板に形成された接続導体と、を備え、
前記接続導体または前記配線パターンの少なくとも１箇所は層間接続導体を含んで構成され、
前記第１導体パターンおよび前記第２導体パターンはグランド導体である、アンテナ装置。
【請求項１１】
前記接続導体は、前記配線パターンのうち前記回路基板に形成される配線パターンの一部に対し絶縁状態で重なり、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとを連続的に接続する第４導体パターンを含む、請求項１０に記載のアンテナ装置。
【請求項１２】
前記給電回路は前記回路基板に構成されている、請求項１０に記載のアンテナ装置。
【請求項１３】
回路基板と、
給電回路と、
前記回路基板に実装されたコイルアンテナと、
前記回路基板に形成され、前記コイルアンテナと前記給電回路とを接続する配線パターンと、
前記回路基板に形成され、前記回路基板の平面視で、前記コイルアンテナ、前記給電回路および前記配線パターンにより形成されるループ状電流経路、の外側に位置する面状の第１導体パターンと、
前記回路基板に形成され、前記回路基板の平面視で、前記ループ状電流経路の内側に位置する面状の第２導体パターンと、
前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとを接続し、前記回路基板に形成された接続導体と、を備え、
前記接続導体または前記配線パターンの少なくとも１箇所は層間接続導体を含んで構成され、
前記コイルアンテナは、一方のコイル開口が前記第１導体パターンの外縁に近接し、他方の開口が前記第１導体パターンの前記外縁より内側に位置する、電子機器。
【請求項１４】
回路基板と、
給電回路と、
前記回路基板に実装されたコイルアンテナと、
前記回路基板に形成され、前記コイルアンテナと前記給電回路とを接続する配線パターンと、
前記回路基板に形成され、前記回路基板の平面視で、前記コイルアンテナ、前記給電回路および前記配線パターンにより形成されるループ状電流経路、の外側に位置する面状の第１導体パターンと、
前記回路基板に形成され、前記回路基板の平面視で、前記ループ状電流経路の内側に位置する面状の第２導体パターンと、
前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとを接続し、前記回路基板に形成された接続導体と、を備え、
前記接続導体または前記配線パターンの少なくとも１箇所は層間接続導体を含んで構成され、
前記接続導体は、平面視で前記コイルアンテナと重なるように前記回路基板に形成され、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとを連続的に接続する面状の第３導体パターンを含む、電子機器。
【請求項１５】
回路基板と、
給電回路と、
前記回路基板に実装されたコイルアンテナと、
前記回路基板に形成され、前記コイルアンテナと前記給電回路とを接続する配線パターンと、
前記回路基板に形成され、前記回路基板の平面視で、前記コイルアンテナ、前記給電回路および前記配線パターンにより形成されるループ状電流経路、の外側に位置する面状の第１導体パターンと、
前記回路基板に形成され、前記回路基板の平面視で、前記ループ状電流経路の内側に位置する面状の第２導体パターンと、
前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとを接続し、前記回路基板に形成された接続導体と、を備え、
前記接続導体または前記配線パターンの少なくとも１箇所は層間接続導体を含んで構成され、
前記第１導体パターンおよび前記第２導体パターンはグランド導体である、電子機器。
【国際調査報告】
2017073588.tif 000012
2017073588.tif 000013
2017073588.tif 000014
2017073588.tif 000015