(57)【要約】  通信相手側のアンテナに比べて相対的に小型化しても、また、通信する２つのアンテナを同軸上に近接配置しても、安定した通信が行えるようにし、さらに通信可能最大距離も大きくできるようにしたアンテナ装置を構成する。  アンテナコイルモジュール（３）のコイル開口部（ＣＷ）と導体層（２）の導体開口部（ＣＡ）とは少なくとも一部で重なっている。コイル開口部（ＣＷ）を通過しようとする磁束（ＭＦ）は導体開口部（ＣＡ）を通過する。一方、導体層（２）には磁束が透過しないので、導体層（２）の導体開口部（ＣＡ）を内側、導体層（２）の外縁を外側とする経路で磁束（ＭＦ）が迂回しようとする。その結果、アンテナコイルモジュール（３）のコイル開口部（ＣＷ）を通過する磁束ＭＦは相対的に大きなループを描き、リーダ・ライタ側アンテナ（４）のコイル導体（４１）の内外を鎖交する。
2010122888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻回中心部をコイル開口部とするループ状または渦巻き状のコイル導体と、
導体開口部、及び前記導体開口部と外縁との間を連接するスリット部を備えた導体層と、
放射板と、を備え、
前記コイル導体と前記導体層とが電磁界を介して結合し、
前記導体層と前記放射板とが電磁界または磁界を介して結合しているアンテナ装置。
【請求項２】
前記コイル導体を平面視したとき、前記コイル開口部と前記導体開口部とが少なくとも一部で重なっている、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記コイル導体を平面視したとき、前記コイル導体と前記導体層とが重なっている、請求項１又は２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記コイル導体と前記導体層とは近接して配置されている、請求項１乃至３の何れかに記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記導体層の面積は前記コイル導体の形成領域の面積より大きい、請求項１乃至４の何れかに記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記コイル導体は複数層に亘って巻回されている、請求項１乃至５の何れかに記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記コイル導体を平面視したとき、前記コイル開口部と前記導体開口部とが全周にわたってほぼ重なっている、請求項１乃至６の何れかに記載のアンテナ装置。
【請求項８】
前記導体層は、組み込み先の電子機器の筐体の内面または外面に形成されている、請求項１乃至７の何れかに記載のアンテナ装置。
【請求項９】
前記コイル導体は基板に形成され、前記基板の通信相手側のアンテナより遠い側の面に磁性体シートが積層され、前記基板と前記磁性体シートとによってアンテナコイルモジュールが構成された、請求項１乃至８の何れかに記載のアンテナ装置。
【請求項１０】
前記放射板は前記導体層と対向し、前記放射板を平面視したとき、当該放射板は前記導体層の一部分と重なっている、請求項９に記載のアンテナ装置。
【請求項１１】
前記導体層と前記放射板とが電磁界または磁界を介して結合している、請求項１乃至１０の何れかに記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、相手側機器と電磁界信号を介して通信するＲＦＩＤシステムや短距離無線通信システムに用いられるアンテナ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、利用が拡大しているＲＦＩＤシステムや短距離無線通信システムにおいては、携帯電話等の携帯電子機器同士または携帯電子機器とリーダ・ライタとで通信を行うために、各々の機器に通信用のアンテナが搭載されている。これらのアンテナのうち携帯電子機器に搭載されるアンテナについて特許文献１が開示されている。【０００３】
図１は、特許文献１の携帯情報端末２１とリーダ・ライタ間の近接時における通信の様子を示す図である。図１の例において、リーダ・ライタの送受信アンテナ部２６から放射された電磁波のうち、一部の磁場Ｈが、端末本体２２内のバッテリーパック２５等の金属物による影響を受けて反射、吸収等による減衰作用を受ける。アンテナモジュール１０の通信面ＣＳよりも電磁波の入射側に金属層３０が配置されている。この金属層３０の表面に、外部磁場の印加で誘導電流（渦電流）が発生し、これに起因して生じた磁場Ｈ１が、アンテナモジュール１０のアンテナコイル１５に誘導電流を生じさせる。【０００４】
この例では、金属層３０がアンテナコイル１５の一部を覆うように、アンテナモジュール１０に近接対向配置することにより、金属層３０で発生した磁場成分Ｈ１を介してリーダ・ライタの送受信アンテナ部２６とアンテナモジュール１０のアンテナコイル１５との間が誘導結合する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２７０６８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１に示したアンテナ装置は、通信相手側のアンテナとの距離が極めて近接した時にアンテナ同士の中心間の位置ずれの大きさによって通信特性が大きく変動するという問題を解消しようとするものである。携帯情報端末２１側のアンテナモジュール１０のアンテナコイル１５とリーダ・ライタ側の送受信アンテナ部２６とに鎖交しようとする磁束が筐体内バッテリーパック２５等の金属物で遮られるのを解消するために、その磁束を誘導するために金属層３０が設けられている。そのため、前記バッテリーパック２５等の遮蔽物の位置関係によっては大きな効果が得られるとは限らない。
さらに、アンテナ装置と通信相手側のアンテナとが離れた状態で、前記金属層３０が通信距離を拡大するために有効に作用するとは限らない。【０００７】
そこで、この発明の目的は、通信相手側のアンテナに比べて相対的に小型化しても、安定した通信が行えるようにし、さらに通信可能最大距離も大きくできるようにしたアンテナ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明のアンテナ装置は電子機器に構成されるアンテナ装置であって、
巻回中心部をコイル開口部とするループ状または渦巻き状のコイル導体と、導体開口部、及び前記導体開口部と外縁との間を連接するスリット部を備えた導体層と、放射板と、を備え、
前記コイル導体と前記導体層とが電磁界を介して結合し、前記導体層と前記放射板とが電磁界または磁界を介して結合している。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、コイル導体に電流が流れることにより生じる磁界を遮るように、導体層に電流が流れる。そして、導体層の開口部周囲に流れる電流が、スリット部周辺を通り、縁端効果により導体層周囲に電流が流れる。これにより、導体層から磁界が生じ、通信距離を広げることができる。【００１０】
また、導体層が磁束を大きく周回させるので、アンテナ装置から通信相手側のアンテナまで、または通信相手側のアンテナからアンテナ装置まで磁束が届き、アンテナ装置と通信相手側アンテナとの通信可能最大距離が大きくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】特許文献１の携帯情報端末２１とリーダ・ライタ間の近接時における通信の様子を示す図である。
【図２】図２（Ａ）は第１の実施形態に係るアンテナ装置を備える電子機器の背面図である。図２（Ｂ）は背面側の下部筐体の内側の平面図である。
【図３】図３（Ａ）はアンテナコイルモジュール３の平面図、図３（Ｂ）はその正面図である。
【図４】図４（Ａ）はアンテナ装置１０１とリーダ・ライタ側アンテナとの磁気的結合状態を示す断面図である。図４（Ｂ）は比較例として、導体層２が存在しない状態を表す断面図である。
【図５】第２の実施形態に係るアンテナ装置に関する図である。図５（Ａ）は電子機器の下部筐体１の内面側を見た平面図である。また図５（Ｂ）は下部筐体１の内面にアンテナコイルモジュール３を取り付けた状態での平面図である。
【図６】第３の実施形態に係るアンテナ装置１０３の平面図である。特に、図６（Ａ）はコイル導体３１に流れる電流、図６（Ｂ）は、導体層２に流れる電流Ｉをそれぞれ示している。
【図７】図７（Ａ）は第４の実施形態に係るアンテナコイルモジュール１３の平面図、図７（Ｂ）はその正面図である。
【図８】第５の実施形態に係るアンテナ装置１０４の平面図である。
【図９】図９（Ａ）は第６の実施形態に係るアンテナ装置の分解斜視図、図９（Ｂ）はアンテナ装置１０５の平面図である。
【図１０】図９に示したアンテナ装置１０５の導体層２と放射板５とに流れる誘導電流の様子を示す図である。
【図１１】第７の実施形態に係るアンテナ装置１０６を備えた電子機器の平面図である。
【図１２】第８の実施形態に係るアンテナ装置１０７の平面図である。
【図１３】第９の実施形態に係るアンテナ装置１０８の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
《第１の実施形態》
第１の実施形態に係るアンテナ装置及びその共振周波数設定方法について図２〜図４を参照して説明する。
図２（Ａ）は第１の実施形態に係るアンテナ装置を備える電子機器の背面図である。電子機器の背面は通信相手側であるリーダ・ライタ側アンテナに向ける面である。図２（Ｂ）は前記背面側の下部筐体の内側の平面図である。但し、図２（Ａ），図２（Ｂ）では主要部の構成のみを表している。
【００１３】
図２（Ａ）に示すように、下部筐体１の外面には導体層２が形成されている。導体層２は例えばアルミニウム等の金属蒸着膜である。この導体層２には導体開口部ＣＡが形成されていて、さらにこの導体開口部ＣＡと外縁との間を連接するスリットＳＬが形成されている。
図２（Ｂ）に示すように、下部筐体１の内面には前記導体開口部ＣＡに部分的に重なるようにアンテナコイルモジュール３が配置されている。
【００１４】
なお、この例では導体開口部ＣＡ部分にカメラモジュールが取り付けられる。カメラモジュールのレンズは筐体の開口部から外部へ露出させる必要があるので、導体開口部をこのように筐体に設けた開口部に合わせて配置することによって、導体層２を設けることによる特別な筐体の設計が不要となる。
【００１５】
また、筐体の外面の一部を意匠上メタリックにするような場合に、筐体の外面に蒸着などによって金属膜が形成されるが、その金属膜を前記導体層として兼用してもよい。
【００１６】
このように導体層２を電子機器の筐体の内面または外面に形成することによって、導体層２を配置するための特別なスペースを確保する必要がなく、且つ広面積の導体層２を配置できる。
【００１７】
図３（Ａ）は前記アンテナコイルモジュール３の平面図、図３（Ｂ）はその正面図である。アンテナコイルモジュール３は、矩形板状のフレキシブル基板３３と、同じく矩形板状の磁性体シート３９とを備えている。フレキシブル基板３３には巻回中心部をコイル開口部ＣＷとする渦巻き状のコイル導体３１及び外部の回路との接続のために用いられる接続部３２が形成されている。磁性体シート３９は例えばシート状に成形したフェライトである。
【００１８】
なお、コイル導体３１の巻回数（ターン数）は必要なインダクタンスによって定める。ワンターンであれば単にループ状のコイル導体となる。
【００１９】
前記アンテナコイルモジュール３は、図２（Ｂ）に示したように電子機器の下部筐体１の内面に取り付けられ、上部筐体と重ねられた際に、上部筐体側に取り付けられている回路基板の所定のピンと前記接続部３２が接するように配置されている。
【００２０】
回路基板側には前記接続部３２に対して並列接続されるキャパシタが備えられている。そして、アンテナコイルモジュール３のコイル導体３１及び磁性体シート３９によって定まるインダクタンスと前記キャパシタのキャパシタンスとによって共振周波数が定められる。例えばFelica（登録商標）などのNFC（Near Field Communication：近距離通信）にアンテナコイルモジュール３を用いて、中心周波数１３．５６ＭＨｚのＨＦ帯を利用する場合には、前記共振周波数を１３．５６ＭＨｚに定める。
【００２１】
図４（Ａ）は前記アンテナ装置１０１とリーダ・ライタ側アンテナとの磁気的結合状態を示す断面図である。また、図４（Ｂ）は比較例として、前記導体層２が存在しない状態を表す断面図である。但し、電子機器の筐体部分については図示を省略している。
【００２２】
アンテナコイルモジュール３のコイル導体３１と導体層２とは少なくとも一部で重なっているので、コイル導体に電流が流れることにより生じる磁界を遮るように、導体層に電流が流れる。すなわち、コイル導体３１と導体層２とが電磁界を介して結合する。そして、導体層の開口部周囲に流れる電流がスリット部周辺を通り、縁端効果により導体層周囲に流れる。なお、電流は導体層平面部にも流れる。これにより、導体層２に磁界が生じるが、導体層２には磁束が透過しないので、導体層２の導体開口部ＣＡを内側、導体層２の外縁を外側とする経路で磁束ＭＦが迂回しようとする。その結果、磁束ＭＦは相対的に大きなループを描き、リーダ・ライタ側アンテナ４のコイル導体４１の内外を鎖交することになる。すなわちアンテナ装置１０１とリーダ・ライタ側アンテナ４とは磁気的に結合する。
【００２３】
なお、コイル導体３１と導体層２とは少なくとも一部で重なっていることが好ましいが、重なっていなくてもコイル導体３１と導体層２とを電磁界を介して結合させることができる。
【００２４】
また、コイル導体３１を平面視したとき、コイル開口部ＣＷと導体開口部ＣＡとが少なくとも一部で重なっていることにより、コイル導体３１と相手側アンテナとに鎖交しようとする磁束がコイル開口部ＣＷ及び導体開口部ＣＡを通り周回できる。特に、コイル導体３１を平面視したときに、コイル開口部ＣＷと導体開口部ＣＡとが全周にわたってほぼ重なっていれば、コイル導体３１による磁界を効率よく放射させることができる。
【００２５】
また、導体層２の面積がコイル導体３１の形成領域の面積より大きいことにより、大きな磁界ループを生じさせることができる。
その上、フレキシブル基板３３の、通信相手側のアンテナより遠い側の面に磁性体シート３９を積層することによって、アンテナの指向性を通信相手側のアンテナ方向により広げることができる。
【００２６】
このように磁束は導体層２が広がる方向を指向することになるので、アンテナ装置１０１の（アンテナコイルモジュール３の）中心とリーダ・ライタ側アンテナ４の中心を同軸上に配置したまま両者を近接させても安定した通信が可能となる。
【００２７】
また、スリットＳＬを導体層２に設けたことによって、導体層２に導体ループが形成されないので、図４（Ａ）に示したように磁束ＭＦが導体層２の導体開口部ＣＡと外縁とを周回した際、導体層２に渦電流が生じるのを阻止でき、渦電流による損失が抑えられる。その結果、アンテナ装置１０１とリーダ・ライタ側アンテナ４との通信可能最大距離を確保することができる。
【００２８】
なお、導体層２に設けられたスリットＳＬによる開放端部に電流が集中すると共に、電位差が生じるため、スリットＳＬ付近で磁界の強度が強くなる。そのため、導体開口部ＣＡから見たスリットＳＬの開放方向へ向く指向性が生じる。そのため、導体開口部ＣＡの中心からスリットＳＬの開放方向への通信距離が大きくなる。例えば図２では下方向の通信距離が大きくなる。このようにして、スリットＳＬの形成位置によって指向性及び通信距離をコントロールすることができる。このことは以降に示す他の実施形態についても同様である。
【００２９】
これに対して、図４（Ｂ）に示すように、前記導体層２が存在しないと、コイル開口部ＣＷを通過する磁束ＭＦは、図４（Ｂ）に示した向きで左右方向（アンテナコイルモジュール３の平面視状態で広がり方向）に広がることがなく、リーダ・ライタ側アンテナ４との結合量は小さい。したがって接近するほどむしろ通信が不安定になるといった現象が生じる。
【００３０】
また、本発明のアンテナ装置は、導体層が磁束を大きく周回させるので、アンテナ装置から通信相手側のアンテナまで、または通信相手側のアンテナからアンテナ装置まで磁束が届き、アンテナ装置と通信相手側アンテナとの通信可能最大距離が大きくなる。
【００３１】
次の表は、アンテナコイルモジュール３の大きさを変化させたとき、各アンテナコイルモジュール３を備えるアンテナ装置１０１と通信相手側アンテナとの間で通信可能な距離範囲を測定した結果である。
【００３２】
―――――――――――――――――――――――――――――――――
アンテナコイルモジュールの大きさ      導体層無し      導体層有り
―――――――――――――――――――――――――――――――――
２２．５ｍｍ×２０ｍｍ            ０〜２４ｍｍ    ０〜４４ｍｍ
２２．５ｍｍ×１９ｍｍ            ０〜２３ｍｍ    ０〜４３ｍｍ
２２．５ｍｍ×１８ｍｍ            ０〜１９ｍｍ    ０〜４１ｍｍ
２２．５ｍｍ×１７ｍｍ                −          ０〜３９ｍｍ
２２．５ｍｍ×１６ｍｍ                −          ０〜３８ｍｍ
―――――――――――――――――――――――――――――――――
例えば、大きさ２２．５ｍｍ×１８ｍｍのアンテナコイルモジュール３を備えたアンテナ装置である場合、導体層が無いと通信可能最大距離は１９ｍｍであるのに対し、導体層が有ると通信可能最大距離は４１ｍｍにまで拡大される。また、例えば大きさ２２．５ｍｍ×１７ｍｍ以下のアンテナコイルモジュール３を備えたアンテナ装置である場合、導体層が無いと、どのような距離でも通信不能である。これに対し、導体層が有ると、例えば大きさ２２．５ｍｍ×１６ｍｍという非常に小型のアンテナコイルモジュール３を備えたアンテナ装置を構成しても、０ｍｍから３８ｍｍまでの広範囲にわたって通信可能となる。
【００３３】
前記アンテナ装置１０１の中心周波数の設定は次のように行う。
図２（Ｂ）に示したアンテナコイルモジュール３を導体層２に近接しない状態、すなわち下部筐体１に取り付けない単体状態での（但し、共振用キャパシタを並列接続した状態）での共振周波数を予め利用周波数帯域の中心周波数より低く設定しておく。アンテナコイルモジュール３を図２（Ｂ）及び図４（Ａ）に示したように、導体層２の導体開口部ＣＡに近接させると、アンテナコイルモジュール３のインダクタンス値が小さくなるので、アンテナ装置１０１の共振周波数が上昇する。そのため、アンテナコイルモジュール３を電子機器の筐体内に組み込み、アンテナ装置１０１を構成した状態で、そのアンテナ装置１０１の共振周波数が利用周波数帯域の中心周波数とほぼ一致するように、前記アンテナコイルモジュール３単体でのインダクタンス値を定める。
【００３４】
また、スリットＳＬの長さや幅によってもアンテナ装置のインダクタンスが変わる。例えばスリットＳＬを大きくすると、アンテナコイルモジュール３に導体層２を近接させたときのインダクタンス値の減少（共振周波数の上昇）程度が抑えられる。そのため、所望のインダクタンス値を得るように、スリットＳＬの長さ及び幅を設定する。
【００３５】
さらに、アンテナコイルモジュール３と導体層２との位置関係、導体層２の導体開口部ＣＡの形状・大きさによってもアンテナ装置のインダクタンスが変わるので、所望のインダクタンス値を得るように、アンテナコイルモジュール３と導体層２との位置関係、及び導体層２の導体開口部ＣＡの形状・大きさを設定する。
【００３６】
このように導体層によって磁束ループが広がるので、コイル導体３１のコイル開口部ＣＷを小さくしてもよく、アンテナコイルモジュールは小型化できる。また、コイル開口部ＣＷを小さくすることに伴い、コイルのターン数を多くでき、アンテナコイルモジュールのインダクタンスの採り得る値を多くできる。その結果、共振周波数の設定が容易となる。
【００３７】
以上に述べたように、本発明は、導体層に磁界が進入することができないという特性を利用して、使用周波数で磁界の放射パターンを導体層によって変更させている。
本発明のアンテナ装置１０１によれば、アンテナ装置１０１とリーダ・ライタ側アンテナ４の大きさが様々であっても安定した通信が行える。すなわち、リーダ・ライタ側アンテナ４が大きい場合は、導体層２の存在により磁束が大きく周回し、アンテナ装置１０１からの磁束がリーダ・ライタ側アンテナ１０１に届くし、リーダ・ライタ側アンテナ４が小さい場合には、導体層２の存在より磁束が届く距離が延びる。
【００３８】
《第２の実施形態》
図５は第２の実施形態に係るアンテナ装置１０２に関する図である。図５（Ａ）は電子機器の下部筐体１の内面側を見た平面図である。また図５（Ｂ）は下部筐体１の内面にアンテナコイルモジュール３を取り付けた状態での平面図である。
【００３９】
この第２の実施形態では、下部筐体１の内面に導体層２を設けている。導体層２はアルミニウム等の金属膜の蒸着や金属箔の貼着によって構成される。このように導体層は筐体の内面に設けてもよい。
【００４０】
なお、図５に示した例では、導体層２のスリットＳＬを導体開口部ＣＡから外縁までの距離の短い部分に設けている。
前記導体層２は電子機器内部の回路のグランドに接続してもよい。そのことにより、前記導体層２を電子機器のシールド用の導体層と兼ねることもできる。
【００４１】
《第３の実施形態》
図６（Ａ），図６（Ｂ）は何れも第３の実施形態に係るアンテナ装置１０３の平面図である。図６（Ａ）はコイル導体３１に流れる電流、図６（Ｂ）は、導体層２に流れる電流Ｉをそれぞれ示している。このアンテナ装置１０３はアンテナコイルモジュール３と導体層２を備えている。アンテナコイルモジュール３は、渦巻き状のコイル導体３１が形成されたフレキシブル基板と磁性体シートとが積層されて構成されている。基本的には図３に示したものと同様である。但し、この例ではフレキシブル基板からコイル導体の両端を引き出し、コイル導体３１から離れた位置に接続部を設けている。
【００４２】
導体層２は導体開口部ＣＡ及び導体開口部ＣＡと外縁との間を連接するスリットＳＬを備えている。
コイル導体３１及び導体層２を平面視したとき、コイル開口部ＣＷと導体開口部ＣＡとが同軸で全周にわたってほぼ重なっている。このような構成により、コイル導体３１を平面視したときに、コイル導体３１の全部を導体層２と重ならせることができる。これによって、コイル導体３１から生じる磁束が全て導体層２に鎖交しようとするので、その磁束を遮るように導体層２に、コイル導体３１に流れる電流の向きとは反対方向の大きな電流が生じる。導体開口部ＣＡの周囲に流れる大きな電流Ｉは、スリット部ＳＬの周囲を通り、導体層平面、及び、縁端効果により導体層周囲に沿うように流れる。これにより、導体層２から強い磁界が生じ、通信距離をさらに広げることができる。また、導体開口部ＣＡ及びコイル開口部ＣＷを通過し、導体層２を周回する磁束のループがより効果的に広がる。そのため、アンテナ装置１０３を備える電子機器をリーダ・ライタ側アンテナの面に対して面内方向のどの向きでかざしても安定した通信が可能となる。
【００４３】
《第４の実施形態》
図７（Ａ）は第４の実施形態に係るアンテナコイルモジュール１３の平面図、図７（Ｂ）はその正面図である。このアンテナコイルモジュール１３は、第１の実施形態の場合と同様に、図２に示したような導体層に対して近接配置される。このように近接配置されることで、導体層２に大きな電流が生じ、強い磁界が生じる。
【００４４】
アンテナコイルモジュール１３は、矩形板状のフレキシブル基板３４と、同じく矩形板状の磁性体シート３９とを備えている。フレキシブル基板３４には巻回中心部をコイル開口部ＣＷとする渦巻き状のコイル導体３１及び外部の回路との接続のために用いられる接続部３２が形成されている。前記コイル導体３１はフレキシブル基板３４の二層にわたって形成されている。層間はビア導体で接続されている。磁性体シート３９は例えばシート状に成形したフェライトである。
【００４５】
このように、コイル導体３１が複数層にわたって巻回されることによって、コイル導体から強い磁界が生じ、その結果、導体層に大きな電流を流すことができる。また、コイル導体を導体開口部の内縁に沿った位置に集中させることができる。そのため、コイル導体３１に生じる集中した磁束が導体層に鎖交しようとするので、導体層に大きな電流を流すことができる。
【００４６】
《第５の実施形態》
図８は第５の実施形態に係るアンテナ装置１０４の平面図である。このアンテナ装置１０４はアンテナコイルモジュール３と導体層２を備えている。アンテナコイルモジュール３は、渦巻き状のコイル導体３１が形成されたフレキシブル基板と磁性体シートとが積層されている。この構造は図６に示したものと同様である。但し、この例では導体開口部ＣＡよりコイル開口部ＣＷが僅かに小さく形成されている。
【００４７】
コイル導体３１の一部は導体層２と重なっているので、この構造により、コイル導体３１から生じる磁束により導体層２に電流が流れる。
【００４８】
《第６の実施形態》
図９（Ａ）は第６の実施形態に係るアンテナ装置の分解斜視図、図９（Ｂ）はアンテナ装置１０５の平面図である。このアンテナ装置１０５はアンテナコイルモジュール３、導体層２、及び放射板５を備えている。アンテナコイルモジュール３は、渦巻き状のコイル導体３１が形成されたフレキシブル基板３３と磁性体シート３９とが積層されている。アンテナコイルモジュール３の構造は図３に示したものと基本的に同様である。
【００４９】
導体層２及び放射板５はコイル導体の巻回軸に対してほぼ垂直な平面上にある。導体層２はコイル導体３１の近傍に形成されていて、放射板５は導体層２の近傍に配置されている。放射板５と導体層２とは互いに所定の間隙を隔てて対向し、または絶縁体層若しくは誘電体層を介して対向し、放射板５を平面視したとき、放射板５と導体層２は対向領域ＦＡで重なっている。
【００５０】
導体層２は、コイル導体３１と対向するとともに、放射板５に対向している。導体層２は、これを平面視したとき、コイル導体３１をほぼ覆うような導体領域を有し、さらに、コイルパターン３１の開口領域と重なるように設けられた非導体部である開口部ＣＡと、この開口部ＣＡに連接するスリット部ＳＬとを備えている。上述のとおり、平面視状態で導体層２は放射板５の一部に重なっているが、導体層２の開口部ＣＡ及びスリット部ＳＬに放射板５が重なっていないことが望ましい。導体層２の開口部ＣＡ及びスリット部ＳＬに放射板５が重なっていないことによって、スリット部ＳＬ付近の強い磁界が妨げられず、通信距離を確保できる。放射板５は、開口部ＣＡを挟んだ、スリット部ＳＬから離れた位置に配置することが好ましい。
このように、平面視で放射板５が導体層２の一部分と重なっていることによって、導体層２と放射板５とは強く電磁界結合または磁界結合する。
【００５１】
また、コイル導体３１は放射板５と磁界結合するだけでなく、放射板５と電磁界または磁界を介して結合する。そのため、放射板５の存在によってエネルギーの伝達効率が向上する。
【００５２】
図１０は、図９（Ａ），図９（Ｂ）に示したアンテナ装置１０５の導体層２と放射板５とに流れる誘導電流の様子を示している。図１０中の矢印直線ＩＣは誘導電流の経路を模式的に表している。
【００５３】
この導体層２と放射板５との対向状態で、コイル導体の端子に所定の高周波電力（高周波信号）が給電されると、コイル導体の周囲に誘導磁界が形成され、この誘導磁界によって、導体層２の結合領域（コイル導体と結合する領域）には、図１０のような誘導電流ＩＣが流れる。すなわち、コイル導体と導体層２とは磁界結合する。
【００５４】
ここで、誘導電流ＩＣ（すなわち信号電流）は、放射板５が無ければ、導体層２の縁端部付近を周回するように流れるだけであるが、放射板５が近傍に配置されて結合しているため、放射板５にも流れる。信号電流は磁気抵抗の小さい方に流れるためである。そのため、信号電流は、大面積の放射板５に導かれ、信号電流の流れるエリアが広がり、磁界を放射するエリアが広がる。その結果、通信距離（読取距離）が大きくなる。
【００５５】
なお、本実施形態における放射磁界は、放射板５が主であるが、導体層２からも放射磁界が形成されるし、コイル導体からも放射磁界が形成される。
【００５６】
《第７の実施形態》
図１１は第７の実施形態に係るアンテナ装置１０６を備えた電子機器の平面図である。この例では、導体層２が下部筺体１の内側に形成されていて、下部筺体１の外面に放射板５が形成されている。図１１ではコイル導体が見えていなが、コイル導体と導体層２との関係は図９（Ａ）、図９（Ｂ）に示したものと同様である。
【００５７】
このように、放射板５を筐体に形成すれば、放射板５を保持するための特別な部材やスペースが不要となり、アンテナ装置を備えた電子機器全体を小型化できる。
【００５８】
なお、放射板を筐体の外面に設けること以外に、回路基板のグランド電極を放射板として利用することなども可能である。また、筐体内に設けられる二次電池の電極や外装金属などの他の金属を放射板として利用することも可能である。また、コイル導体と導体層とをモジュールとして一体に形成することも可能である。
【００５９】
なお、本実施形態では、導体層に設けられたスリット部ＳＬの開放方向が、アンテナ装置１０６の上方を向いているので、上方の利得が高い指向特性となり、通信がしやすくなる。
【００６０】
《第８の実施形態》
図１２は第８の実施形態に係るアンテナ装置１０７の平面図である。このアンテナ装置１０７は、コイル導体３１、導体層２、及び放射板５Ａ，５Ｂを備えている。コイル導体３１と導体層２との関係は図９（Ａ）、図９（Ｂ）に示したものと同様である。導体層２及び放射板５Ａ，５Ｂはコイル導体３１の巻回軸に対してほぼ垂直な平面上にある。導体層２はコイル導体３１の近傍に形成されていて、放射板５Ａ，５Ｂは導体層２の近傍に配置されている。放射板５Ａ，５Ｂと導体層２とは互いに所定の間隙を隔てて対向している。放射板５Ａ，５Ｂを平面視したとき、放射板５Ａ，５Ｂは導体層２の一部分と重なっている。
【００６１】
このように、複数の放射板５Ａ，５Ｂを備えてもよい。また、このように、放射板５Ａ，５Ｂは導体層２のスリットＳＬを形成した辺に対向する辺以外の辺（スリットＳＬに隣接する辺）に、平面視で重なるようにしてもよい。
【００６２】
《第９の実施形態》
図１３は第９の実施形態に係るアンテナ装置１０８の平面図である。このアンテナ装置１０８は、コイル導体３１、導体層２、及び放射板５を備えている。導体層２及び放射板５はコイル導体３１の巻回軸に対してほぼ垂直な平面上にある。導体層２はコイル導体３１の近傍に形成されていて、放射板５は導体層２の近傍に配置されている。放射板５と導体層２とは互いに所定の間隙を隔てて配置されている。放射板５を平面視したとき、放射板５は導体層２から離れた位置に配置されている。
【００６３】
このように放射板５と導体層２とが互いに所定の間隙を隔てて配置されていても、導体層２と放射板５とは電磁界結合する。ここで、導体層２の開口部ＣＡにおける内縁から導体層２の外縁までの距離をＬ１、導体層２と放射板５との間隔をＬ２で表すと、Ｌ２が大きくなるほど、導体層２と放射板５との電磁界結合が弱くなる。しかし、Ｌ１＞＝Ｌ２の関係とすれば、コイル導体３１及び導体層２から放射板５への電力伝達効率が実用上（実質的に）確保できる。
【００６４】
なお、以上に示した実施形態では、コイル導体に対して、通信相手のアンテナに近接する側に導体層を配置したが、コイル導体と導体層との位置はこれに限定されない。例えば、通信相手のアンテナから見て、放射板・コイル導体・導体層の順に配置されていてもよい。
【００６５】
また、以上に示した各実施形態では、筐体の外面または内面に導体層や放射板を形成したが、筐体の内部に導体層や放射板を配置してもよい。また、筐体自体が金属である場合には、その筐体を前記導体層や放射板として用いてもよい。
【００６６】
また、以上に示した幾つかの実施形態では、コイル導体３１を備えたフレキシブル基板３３とフェライトからなる磁性体シート３９とを積層してアンテナコイルモジュール３を構成した例を示したが、磁束ループの形成にとって悪影響のない環境では、アンテナコイルモジュール３の背面に必ずしも磁性体シートを設けなくてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
ＣＡ…導体開口部
ＣＷ…コイル開口部
ＦＡ…対向領域
ＭＦ…磁束
ＳＬ…スリット
１…下部筐体
２…導体層
３，１３…アンテナコイルモジュール
４…リーダ・ライタ側アンテナ
５，５Ａ，５Ｂ…放射板
３１…コイル導体
３２…接続部
３３，３４…フレキシブル基板
３９…磁性体シート
４１…コイル導体
１０１〜１０８…アンテナ装置
【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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【国際調査報告】
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