(57)【要約】【課題】  ＩＣカードインターフェイス用非接触型コイルアンテナとリーダライタ用非接触型コイルアンテナの通信性能の向上と全体の小型化・薄型化とを両立して図ることが可能な携帯通信端末を提供する。【解決手段】  携帯電話機などの携帯通信端末１は、電子機器１０をその内部に有する上筐体３を備え、この上筐体３の内面（カバー８の内面８ａ）上に、ＩＣカードインターフェイス用非接触型コイルアンテナ及びリーダライタ用非接触コイルアンテナを有するシート状のフレキシブル基材１７を貼着し、そのフレキシブル基材１７上にＩＣカードインターフェイス用非接触型コイルアンテナ及びリーダライタ用非接触コイルアンテナを覆うシート状の軟磁性体電波吸収体２を貼着する。【選択図】 図１
2006340394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体の内面上に固定されたフレキシブル基材と、
前記フレキシブル基材上に固定され、当該端末が非接触ＩＣカードとして機能するＩＣカードモード時に外部のリーダライタとの間で通信を行うＩＣインターフェイス用非接触型コイルアンテナと、
前記フレキシブル基材上に固定され、当該端末が外部の非接触ＩＣカードに対するリーダライタとして機能するＲ／Ｗモード時に外部の非接触ＩＣカードとの間で通信を行うリーダライタ用非接触型コイルアンテナと、
前記フレキシブル基材の外面上で、且つ前記ＩＣインターフェイス用非接触型コイルアンテナ及び前記リーダライタ用非接触型コイルアンテナを覆う位置に固定された軟磁性体電波吸収体と、
を備えたことを特徴とする携帯通信端末。
【請求項２】
前記ＩＣインターフェイス用非接触型コイルアンテナ及びリーダライタ用非接触型コイルアンテナ、又は当該端末の通信機能のための回路及び電子部品が設けられた基板と該基板を覆うシールドケースとにより構成され、前記筐体の内部に装着されている電子機器を備え、
前記フレキシブル基板は、前記筐体の内面上に固定される環状部分と、当該環状部分から前記電子機器の基板の近傍まで延びる連結部分とを有し、
前記ＩＣインターフェイス用非接触型コイルアンテナとリーダライタ用非接触型コイルアンテナの中間部分は前記フレキシブル基材の環状部分に沿ってループパターンを形成し、前記ＩＣインターフェイス用非接触型コイルアンテナとリーダライタ用非接触型コイルアンテナの両端は前記連結部分を通って前記電子機器の基板に接続されていることを特徴とする請求項１記載の携帯通信端末。
【請求項３】
前記電子機器の基板は、前記シールドケースにより覆われる主基板と、当該主基板と電気的に接続されると共に前記シールドケースの外面上で前記開口と対向する位置に配置される補基板とを有し、
前記フレキシブル基材の前記連結部分は、前記環状部分から前記補基板の近傍まで延び、
前記ＩＣインターフェイス用非接触型コイルアンテナとリーダライタ用非接触型コイルアンテナの両端は前記連結部分を通って前記補基板に接続されていることを特徴とする請求項２記載の携帯通信端末。
【請求項４】
前記フレキシブル基材の前記環状部分では、前記リーダライタ用非接触型コイルアンテナのループパターンが前記ＩＣインターフェイス用非接触型コイルアンテナのループパターンの内側に形成されていることを特徴とする請求項２記載の携帯通信端末。
【請求項５】
前記筐体は、開口を有し前記電子機器が装着される内部空間を区画する本体と、前記本体に装着されて開口を塞ぐと共にその外面が前記筐体の外面の一部を構成し、開いた状態では前記電子機器及びフレキシブル基材を露出させるカバーとを備え、
前記フレキシブル基材は、前記カバーの内面上に固定されていることを特徴とする請求項１記載の携帯通信端末。
【請求項６】
前記筐体は、上筐体と、下筐体と、前記上筐体及び下筐体の内面同士が相対応する閉状態からそれら上筐体及び下筐体が共に開放される開状態へ変更自在に前記上筐体の一端と下筐体の一端とを連結するヒンジと、を有する折り畳み式の筐体であり、
前記フレキシブル基材が前記内面上に固定される前記カバーの外面は、前記閉状態の時に前記下筐体の内面と相対応しない前記上筐体の外面の一部を構成することを特徴とする請求項１記載の携帯通信端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触型コイルアンテナを備えた携帯通信端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の非接触型ＩＣカード読取／書込装置では、基板上にループ・アンテナが設けられたアンテナと、アンテナを制御する制御部材を搭載した制御基板との間に、電磁波吸収体を配置して、金属による電波の反射を図っている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−６３５５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年では、非接触型ＩＣカードが様々なところで活用されている。例えば、定期券や、一部のコンビニエンスストアなどの店舗で使用可能なキャッシュレスカードなどでも採用されており、非接触という利便性が一般に広く認識されつつある。一方、携帯電話機などの携帯通信端末では、その機能の多様化が求められており、その一つとして、非接触型ＩＣカード機能やＩＣカードへのリーダライタ（Ｒ／Ｗ）機能がある。また、携帯通信端末には、その小型化や薄型化も要求されており、機能拡張による部品の増加を最小限に抑える必要がある。
【０００５】
ＩＣカード機能やＲ／Ｗ機能を搭載するには、専用のアンテナを設置する必要があり、携帯通信端末内の限られた空間にアンテナを配置するためのスペースを確保しなければならない。ところが、アンテナを、基板や金属部品やシールドケースなどに近接して配置した場合、アンテナの通信性能の劣化を招く恐れがある。例えば、Ｒ／Ｗ機能時には、アンテナから発生する磁界が携帯通信端末内の金属体で渦電流として発生してしまい、放射効率が悪化し、結果的に外部のＩＣカードへの給電が困難となる。またＩＣカード機能時には、外部のＲ／Ｗ装置から発生される磁界が誘電性のあるシールドケースなどで渦電流に変換されてしまい、ロスが生じてしまう。
【０００６】
この点に関し、上記特許文献１は、携帯通信端末に比して大型である読取／書込装置であり、アンテナと電磁波吸収体と制御基板とをスペーサを介して離間して配置するものである。すなわち、アンテナ及び電磁波吸収体には、離間配置に耐えうるだけの剛性を有する板体状であることが必要とされる。従って、上記特許文献１に記載の技術を携帯通信端末に適用すると、全体の大型化や厚肉化を招いてしまう。
【０００７】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、非接触型コイルアンテナの通信性能の向上と全体の小型化・薄型化とを両立して図ることが可能な携帯通信端末の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る携帯通信端末は、筐体と、前記筐体の内面上に固定されたフレキシブル基材と、フレキシブル基材上に固定され当該端末が非接触ＩＣカードとして機能するＩＣカードモード時に外部のリーダライタとの間で通信を行うＩＣインターフェイス用非接触型コイルアンテナと、フレキシブル基材上に固定され当該端末が外部の非接触ＩＣカードに対するリーダライタとして機能するＲ／Ｗモード時に外部の非接触ＩＣカードとの間で通信を行うリーダライタ用非接触型コイルアンテナと、フレキシブル基材の外面上で且つＩＣインターフェイス用非接触型コイルアンテナ及びリーダライタ用非接触型コイルアンテナを覆う位置に固定された軟磁性体電波吸収体とを備えている。
【０００９】
上記構成では、電子部品を構成するシールドケースや金属部品や金属体や基板と、ＩＣインターフェイス用非接触型コイルアンテナ及びリーダライタ用非接触型コイルアンテナとの電磁結合を軟磁性体電波吸収体によって確実に防止することができる。従って、外部又は内部のコイルアンテナから放出される磁界が金属体やシールドケースで渦電流に変換されることが防止され、通信性能が向上する。また、軟磁性体電波吸収体の中波帯での特性上（高磁性率、低損失）、磁束が増加し、通信距離が増える。
【００１０】
また、ＩＣインターフェイス用非接触型コイルアンテナ及びリーダライタ用非接触型コイルアンテナを有するシート状のフレキシブル基材を筐体の内面上に配置し、そのフレキシブル基材上にシート状の軟磁性体電波吸収体を固定する構造であるため、筐体の内面からの突出量を極めて小さく抑えることができる。従って、携帯通信端末の小型化・薄型化を損なうことなく、ＩＣインターフェイス用非接触型コイルアンテナ及びリーダライタ用非接触型コイルアンテナの通信性能の向上を図ることができる。
【００１１】
筐体は、開口を有し電子機器が装着される内部空間を区画する本体と、本体に装着されて開口を塞ぐカバーと、を備えても良く、フレキシブル基材は、カバーの内面上に固定されても良い。
【００１２】
上記構成では、カバーを開いた状態で電子機器及びフレキシブル基材が露出するので、製造時やメンテナンス時の作業性が向上する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、携帯通信端末の小型化・薄型化を損なうことなく、ＩＣインターフェイス用非接触型コイルアンテナ及びリーダライタ用非接触型コイルアンテナの通信性能の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明が適用される折り畳み式の携帯端末装置としての携帯電話機（以下、端末と略称する）１を模式的に示す側断面図、図２は図１の端末１を開いた状態を示す平面図、図３は図２の端末１から軟磁性電波吸収体２を取り除いた状態を示す平面図、図４は図３の要部拡大図である。
【００１６】
図１〜図３に示すように、端末１は、上筐体３と下筐体４とヒンジ５とを有する。ヒンジ５は、上筐体３及び下筐体４の内面３ａ，４ａ同士が相対向する閉状態から、これら内面３ａ，４ａが共に開放される開状態へ変更自在に、上筐体３の一端と下筐体４の一端とを連結している。端末１は、両筐体３，４を開いた開状態で使用され、上筐体３の内面３ａには液晶ディスプレイ６が、下筐体４の内面４ａには所定の入力キー（図示外）がそれぞれ配置されている。
【００１７】
上筐体３は、本体７とカバー８とを有する。本体７は、上筐体３の外面３ｂに配置された開口９を有する。カバー８は、本体７に装着されて開口９を塞ぎ、カバー８の外面８ｂは、上筐体３の外面３ｂの一部を構成する。本体７に区画される上筐体３の内部空間には、様々な電子機器１０が装着されている。また、上筐体３には、電話機としての通信を行うホイップアンテナ１３が設けられている。
【００１８】
電子機器１０は、シールドケース１４と主基板１５と補基板１６とを有する。主基板１５及び補基板１６には、所定の回路が形成される共に、所定の電子部品が固定される。主基板１５及び補基板１６の回路及び電子部品は、後述するＩＣインターフェイス用非接触型コイルアンテナ１１とリーダライタ用非接触型コイルアンテナナ１２のために機能すると共に、端末１の本来的な目的（電話機機能）のための機能する。主基板１５は、シールドケース１４に覆われ、補基板１６は、シールドケース１４の外面上に開口９と対向して配置される。主基板１５と補基板１６とは、電気的に接続されている。
【００１９】
図２に示すように、絶縁性樹脂からなるシート状のフレキシブル基材１７は、環状部分１７ａと、環状部分１７ａから補基板１６の近傍まで延びる連結部分１７ｂとを有し、環状部分１７ａはカバー８の内面８ａ上に貼着により固定されている。
【００２０】
フレキシブル基材１７上には、端末１をいわゆるＩＣカードと同等に機能させる際に外部リーダライタ１８との間で通信を行うＩＣインターフェイス用非接触型コイルアンテナ１１（以下、ＩＣカード用アンテナと称する）と、端末１を外部のＩＣカード１９に対するリーダライタとして機能させる際に外部のＩＣカード１９との間で通信を行うリーダライタ用非接触型コイルアンテナ（以下、Ｒ／Ｗ用アンテナと称する）１２とが固定されている。ＩＣカード用アンテナ１１及びＲ／Ｗ用アンテナ１２の中間部分は、共にフレキシブル基材１７の環状部分１７ａに沿ってループパターンを形成し（図４に示す）、その両端は連結部分１７ｂを通って補基板１６に接続されている。環状部分１７ａでは、ＩＣカード用アンテナ１１の内側にＲ／Ｗ用アンテナ１２が配置されている。
【００２１】
フレキシブル基材１７の外面上には、ＩＣカード用アンテナ１１及びＲ／Ｗ用アンテナ１２を覆うシート状の軟磁性体電波吸収体２が貼着により固定されている。軟磁性体電波吸収体２としては、例えば株式会社トーキン製のバスタレイド（商品名）が使用される。
【００２２】
端末１は、いわゆるＩＣカードと同等に機能するＩＣカードモードと、外部のＩＣカード１９に対するリーダライタとして機能するＲ／Ｗモードとに設定可能に構成されている。ＩＣカードモードとＲ／Ｗモードとは、使用者からの入力キーの操作により適宜設定可能に構成しても良く、端末１に外部Ｒ／Ｗ１８を近づけたときにはＩＣカードモードに自動的に設定されるように構成しても良い。
【００２３】
ＩＣカードモードでは、ＩＣカード用アンテナ１１と外部Ｒ／Ｗ１８との間で通信が行われ、補基板１６のＩＣチップに対する電力供給と情報の読取／書込とが行われる。なお、通信によってＩＣチップに対する情報の読取／書込のみを行い、電力は端末１からＩＣチップへ供給するように構成しても良い。
【００２４】
Ｒ／Ｗモードでは、Ｒ／Ｗ用アンテナ１２と外部のＩＣカード１９との間で通信が行われ、ＩＣカード１９内のＩＣチップに対する電力供給と情報の読取／書込とが行われる。
【００２５】
本実施形態によれば、ＩＣカード用アンテナ１１及びＲ／Ｗ用アンテナ１２が軟磁性体電波吸収体２によって完全に覆われているので、電子機器１０を構成するシールドケース１４や主基板１５や補基板１６や金属部品や金属体などとＩＣカード用アンテナ１１及びＲ／Ｗ用アンテナ１２との電磁結合を確実に防止することができる。従って、外部Ｒ／Ｗ１８やＲ／Ｗ用アンテナ１２から放出される磁界が金属体やシールドケース１４で渦電流に変換されることが防止され、通信性能が向上する。また、通信周波数帯域において、高磁性率、低損失といった軟磁性体電波吸収体２の性質上、磁束の増加が見込め、通信性能が向上する。
【００２６】
図５は、軟磁性体電波吸収体２の有無以外の諸条件を同一として通信性能試験を行った結果を示す表であり、軟磁性体電波吸収体２によって通信性能が向上していることが分かる。
【００２７】
具体的には、ＩＣカードモードにおいて、端末１と強電界を形成するリーダライタ（Ｒ／Ｗ）との間で通信試験（ＩＣへの電源供給あり）を行った場合、軟磁性体電波吸収体２を有するときの最大通信距離が１０１ｍｍであるのに対し、軟磁性体電波吸収体２を有さないときの最大通信距離は９７ｍｍであった。同様に、ＩＣカードモードにおいて、端末１と強電界を形成するリーダライタ（Ｒ／Ｗ）との間で通信試験（ＩＣへの電源供給なし）を行った場合、軟磁性体電波吸収体２を有するときの最大通信距離が４４ｍｍであるのに対し、軟磁性体電波吸収体２を有さないときの最大通信距離は３６ｍｍであった。ＩＣカードモードにおいて、端末１と弱電界を形成するリーダライタ（Ｒ／Ｗ）との間で通信試験を行った場合、軟磁性体電波吸収体２を有するときの最大通信距離が２０ｍｍであるのに対し、軟磁性体電波吸収体２を有さないときの最大通信距離は１４ｍｍであった。Ｒ／Ｗモードにおいて、端末１と共振周波数の小さいカードＡとの間で通信試験を行った場合、軟磁性体電波吸収体２を有するときの最大通信距離が２０ｍｍであるのに対し、軟磁性体電波吸収体２を有さないときは通信不能であった。Ｒ／Ｗモードにおいて、端末１と共振周波数の大きいカードＢとの間で通信試験を行った場合、軟磁性体電波吸収体２を有するときの最大通信距離が２ｍｍであるのに対し、軟磁性体電波吸収体２を有さないときは通信不能であった。このように、軟磁性体電波吸収体２を有する方が有さないものに比して最大通信距離が増大している、すなわち通信性能が向上していることが分かる。
【００２８】
また、ＩＣカード用アンテナ１１のループパターン間の結合が軟磁性体電波吸収体２によって確実に阻止されるので、コイルアンテナとしての機能が効率良く働く。このため、ＩＣカードモードにおいて、外部Ｒ／Ｗ１８のコイルアンテナとのトランス効果が最大限に得られ、この点においても通信性能が向上する。
【００２９】
そして、ＩＣカード用アンテナ１１及びＲ／Ｗ用アンテナ１２を有するシート状のフレキシブル基材１７をカバー８の内面８ａ上に貼着すると共に、フレキシブル基材１７上にシート状の軟磁性体電波吸収体２を貼着しているので、フレキシブル基材１７及び軟磁性体電波吸収体２の内面８ａからの突出量を極めて小さく抑えることができる。また、軟磁性体電磁波吸収体２を保持する手段を別個に設ける必要がない。従って、端末１の小型化・薄型化を損なうことなく、ＩＣカード用アンテナ１１及びＲ／Ｗ用アンテナ１２の通信性能の向上を図ることができる。
【００３０】
さらに、カバー８を開いた状態で電子機器１０及びフレキシブル基材１７が露出するので、製造時やメンテナンス時の作業性が向上する。
【００３１】
本発明は、一例として説明した上述の実施形態に限定されることはない。例えば、上記実施形態では、折り畳み式携帯電話機を例に挙げて説明したが、いわゆるスティック型の携帯電話機や音声通信機能を持つＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）などの携帯通信端末に本発明を適用しても同様の作用効果を得ることができる。すなわち、上述の実施形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明が適用される折り畳み式の携帯端末装置としての携帯電話機（以下、端末と略称する）１を模式的に示す側断面図である。
【図２】図１の端末１を開いた状態を示す平面図である。
【図３】図２の端末１から軟磁性電波吸収体２を取り除いた状態を示す平面図である。
【図４】図３の要部拡大図である。
【図５】通信性能試験の結果を示す表である。
【符号の説明】
【００３３】
１…携帯電話機（携帯通信端末）、２…軟磁性体電波吸収体、３…上筐体、４…下筐体、７…本体、８…カバー、９…開口、１０…電子機器、１１…ＩＣカード用アンテナ（ＩＣインターフェイス用非接触型コイルアンテナ）、１２…Ｒ／Ｗ用アンテナ（リーダライタ用非接触型コイルアンテナ）、１７…フレキシブル基材
【図１】
2006340394.tif 000003
【図２】
2006340394.tif 000004
【図３】
2006340394.tif 000005
【図４】
2006340394.tif 000006
【図５】
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