(57)【要約】【課題】アンテナの長さ又は位置を変更可能なアンテナ内蔵筐体を提供する。【解決手段】アンテナを内蔵するアンテナ内蔵筐体１は、複数の層が積層された部材により形成された筐体部２と、複数の層のうち筐体部の外側に位置する第１の層２１と、第１の層に接して筐体部の内側に位置する不導体織物の第２の層２２との間に形成されたアンテナパターン４と、第２の層のアンテナパターンが形成された面とは反対側の面に形成された接続配線パターン５と、第２の層を貫いて、アンテナパターンと接続配線パターンとを結合する導電性部材６と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナを内蔵するアンテナ内蔵筐体であって、
複数の層が積層された部材により形成された筐体部と、
前記複数の層のうち前記筐体部の外側に位置する第１の層と、前記第１の層に接して前記筐体部の内側に位置する不導体織物の第２の層との間に形成されたアンテナパターンと、
前記第２の層の前記アンテナパターンが形成された面とは反対側の面に形成された導電性を有する接続配線パターンと、
前記第２の層を貫いて、前記アンテナパターンと前記接続配線パターンとを結合する導電性部材と、を備える、アンテナ内蔵筐体。
【請求項２】
前記第２の層の前記筐体部の内側に位置する第３の層をさらに備える、請求項１に記載のアンテナ内蔵筐体。
【請求項３】
前記導電性部材は、前記第２の層に織り込まれた導電性の繊維である、請求項１又は２に記載のアンテナ内蔵筐体。
【請求項４】
前記導電性部材は、前記第２の層に染み込んだ導電性の接着剤である、請求項１又は２に記載のアンテナ内蔵筐体。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載のアンテナ内蔵筐体と、
前記アンテナ内蔵筐体に収容され、前記アンテナ内蔵筐体の前記接続配線パターンと接続して無線通信を行う通信部と、を備える無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願はアンテナを内蔵するアンテナ内蔵筐体及びそのアンテナ内蔵筐体を用いた無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機等の無線通信装置に内蔵されるアンテナは、使用する各周波数帯に対応した所定の長さを有するアンテナ専用の金属部品（以下、アンテナ部材と称する）を筐体に貼り付けるか、又は溶着固定することで実現されている。また、特許文献１には、アンテナ部材を固定する方法の一つとして、３軸織物により形成される円筒状の芯材の一軸を導電性繊維で構成したヘリカルアンテナが示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１０１３２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これまでの無線通信装置のように、アンテナ部材が筐体の中に配置されている場合、アンテナ部材の位置又は長さを変更するとき、アンテナ部材が周辺部品に囲まれているので、アンテナ部材を変更する先の空間が無くその変更が困難であった。一方、アンテナが筐体に貼付あるいは溶着されている場合は、アンテナ部材の位置又は長さを変更する際に、筐体の金型を変更しなくてはならず、大規模な構造変更が必要である。また、無線通信装置においてアンテナ部材が筐体の内側に固定されている場合は、筐体内に配置される基板との距離が十分に確保できず、例えばアンテナの性能劣化を招いている可能性があった。
【０００５】
１つの側面では、アンテナの長さ又は位置を変更可能なアンテナ内蔵筐体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
１つの形態によれば、アンテナを内蔵するアンテナ内蔵筐体であって、複数の層が積層された部材により形成された筐体部と、複数の層のうち筐体部の外側に位置する第１の層と、第１の層に接して筐体部の内側に位置する不導体織物の第２の層との間に形成されたアンテナパターンと、第２の層のアンテナ用金属パターンが形成された面とは反対側の面に形成された接続配線パターンと、第２の層を貫いて、アンテナパターンと接続配線パターンとを結合する導電性部材と、を備える、アンテナ内蔵筐体が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
アンテナの長さ又は位置を変更可能なアンテナ内蔵筐体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】アンテナ内蔵筐体を用いた無線通信装置の外観を示す斜視図である。
【図２】アンテナ内蔵筐体を用いた無線通信装置の背面を示す背面図である。
【図３】図２のIII−III線に沿ったアンテナ内蔵筐体の局部断面図である。
【図４】アンテナ内蔵筐体のアンテナパターンと接続配線パターンとの関係を示す分解斜視図である。
【図５】アンテナ内蔵筐体の別例を示す局部断面図である。
【図６】アンテナパターンの別例を示す分解斜視図である。
【図７】アンテナパターンの別例を示す平面図である。
【図８】アンテナ内蔵筐体の製造方法を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を用いて本出願の実施の形態を、具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。また、以下の実施の形態において同一又は類似の要素には共通の参照符号を付けて示し、理解を容易にするために、これらの図面は縮尺を適宜変更している。
【００１０】
図１は、開示のアンテナ内蔵筐体１が用いられる携帯電話機１００（無線通信装置の一例）を示す斜視図であり、携帯電話機１００を背面側から見た図である。図２は、アンテナ内蔵筐体１の背面図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿ったアンテナ内蔵筐体１の部分断面図である。図４は、アンテナ内蔵筐体１のアンテナパターンと接続配線パターンとの関係を示す分解斜視図である。
【００１１】
図２〜４に示すように、アンテナ内蔵筐体１は第１の層２１、第２の層２２、第３の層２３が順に積層された部材により形成された筐体部２を備える。アンテナ内蔵筐体１には、最も外側に位置する第１の層２１と、第１の層２１に隣接する第２の層２２との間に、５つのアンテナパターン４ａ〜４ｅ（以下まとめてアンテナパターン４と呼ぶ場合がある）が形成される。そして、第２の層２２と第３の層２３との間に、２つの接続配線パターン５ａ、５ｂ（以下まとめて接続配線パターン５と呼ぶ場合がある）が形成される。言い換えれば、接続配線パターン５は、第２の層２２のアンテナパターン４が形成された面とは反対側の面に形成される。そして、アンテナ内蔵筐体１は、第２の層２２を貫いて、アンテナパターン４と接続配線パターン５とを結合する導電性部材６ａ、６ｂ（以下まとめて導電性部材６と呼ぶ場合がある）を備える。アンテナ内蔵筐体１の内部には、例えば図３に示すように、無線通信を行う通信部１０及びバッテリ（図示しない）等が設けられる。
【００１２】
第１の層２１〜第３の層２３のそれぞれは、織り込まれた不導体の繊維により形成された不導体織物である。繊維として、Ｅ−ガラス（石英などの無アルカリガラス）を含むガラス繊維が用いられる。繊維は、Ｔ−ガラス、Ｓ−ガラス、又は、Ｄ−ガラスを含むガラス繊維であってもよい。また、繊維は、電気抵抗値が導体と比較して低く不導体として扱える繊維、例えばバルサト繊維、シリカ繊維、又は、アラミド繊維等であってもよい。
【００１３】
アンテナパターン４は、アンテナとして機能する金属パターンである。アンテナパターン４のそれぞれは、異なる長さを有し、第１の層２１と第２の層２２との間において異なる位置に配置される。アンテナパターン４は、導体の繊維、例えば導電性のカーボン繊維を第１の層２１の第２の層２２側の面、又は、第２の層２２の第１の層２１側の面に織り込んで作製することができる。また、アンテナパターン４は、金属箔を印刷するか又は金属めっきを施すことにより形成されてもよい。この場合、アンテナパターン４は、例えば銅箔若しくは銅めっき、又は、ニッケル箔若しくはニッケルめっきを用いて作製される。さらに、アンテナパターン４の形状に切断した導電性の薄膜フィルムを、第１の層２１と第２の層２２との間に挟み込むことで、アンテナパターン４が形成されてもよい。
【００１４】
接続配線パターン５は、金属パターンであり、且つ筐体の内部に設けられる機器、例えば通信部１０と接続する回路として機能する。接続配線パターン５は、第２の層２２の第３の層２３側の面において、導電部材６を介して、アンテナパターン４の何れかと接続可能な位置に配置される。接続配線パターン５は、アンテナパターン４と同様に、導体の繊維、例えば導電性のカーボン繊維を第２の層２２の第３の層２３側の面に織り込んで作製される。また、接続配線パターン５は、金属箔を第２の層２２の第３の層２３側の面に印刷する若しくは金属めっきを施すことにより形成されてもよい。接続配線パターン５の形状に切断した導電性の薄膜フィルムが、第２の層２２に貼り付けられることで、接続配線パターン５が形成されてもよい。
【００１５】
導電性部材６は、接続配線パターン５とアンテナパターン４の何れかとを接続する部材である。導電性部材６を設ける位置を変更するか、又は、導電性部材６を設けるか否かにより、製造者はアンテナパターン４から実際にアンテナとして使用するものを選択することができる。図１〜４に示す実施例ではアンテナパターン４ａと接続配線パターン５ａとが導電性部材６ａによって接続される。また、アンテナパターン４ｄと接続配線パターン５ｂとが導電性部材６ｂにより接続される。受信周波数の高いアンテナを使用する場合、導電性部材６ａは、アンテナパターン４ａより短いアンテナパターン４ｂ又は４ｃと接続配線パターン５ａとを接続する位置に設けられる。また、導電性部材６ｂは、アンテナパターン４ｅと接続配線パターン５ｂとを接続する位置に設けられてもよい。また、例えば、アンテナパターン４ｄ及び４ｅを使用しない場合は、導電性部材６ｂは省略されてもよい。
【００１６】
本実施形態の導電性部材６は、導電性の繊維であってもよい。導電性の繊維である導電性部材６は、不導体織物である第２の層２２に織り込まれる又は縫い込まれることができる。そのため、製作者は、導電性部材６を第２の層２２の任意の場所に設けることができる。製作者は、第２の層２２に貫通孔を形成することなく、アンテナ内蔵筐体１を製造する際、導電性部材６を第２の層２２の任意の場所に設けることができる。そのため、製作者は、携帯電話機１００で使用される各周波数帯に応じて、接続配線パターン５に接続するアンテナパターン４を変更することが容易にできる。
【００１７】
導電性部材６は液体状の導電性接着剤でもよい。この場合、液体状の導電性接着剤を、不導体織物である第２の層２２に染み込ませることにより、導電性接着剤が第２の層２２を貫いて、任意のアンテナパターン４と接続配線パターン５とを接続させることができる。液体状の導電性接着剤を用いれば第２の層２２の繊維に染み込むため、導電性部材６が第２の層２２から盛り上がらず、外観上も綺麗な仕上がりとなる。導電性接着剤は、例えば銀フィラー含有エポキシ接着剤、銅フィラー含有エポキシ接着剤、又は、カーボンフィラー含有エポキシ接着剤であってよい。また、アンテナパターン４と接続配線パターン５との接続は、第２の層２２に孔を形成して、その孔に導電性部材６として金属を埋め込むことにより実施されてもよい。
【００１８】
接続配線パターン５と、筐体部２の内部にある通信部１０との接続は、図３に示すよう接続配線パターン５の下方において第３の層２３の一部を切り欠いて切欠部７を形成し、接続配線パターン５を露出させることで行う。露出した接続配線パターン５と通信部１０とを例えば導線１１を用いて接続する。
【００１９】
第１の層２１と第２の層２２との間に、独立した複数のアンテナパターン４を配置し、必要に応じて任意の位置に設けた導電性部材６により、アンテナパターン４のいずれかと接続配線パターン５のいずれかとが接続される。長さの異なるアンテナパターン４を予め配置し、導電性部材６の位置を変更することにより、アンテナ内蔵筐体１を製作する際、携帯電話機１００で使用するアンテナの長さ又は位置を変更することが可能となる。そのため、製作者は、端末周波数が変更されるたびに、筐体の成形型を変更しなくてもよい。
【００２０】
また、第２の層２２をガラス繊維により形成し不導体織物とすることで、導電性部材６として導電性繊維を第２の層２２に織り込むことができる。そのため、製作者は導電性部材６の設ける位置を容易に変更することができ、所望のアンテナパターンと接続配線パターンとの接続が容易になる。また、導電性部材として液体の導電性接着剤を用いれば、任意の位置に導電性接着剤を染み込むので、製作者は容易に所望のアンテナパターン４と接続配線パターン５とを接続することができる。導電性接着剤を用いれば、第２の層２２から導電性部材が盛り上がらず、アンテナ内蔵筐体１の表面形状への影響が少ない。
【００２１】
本実施の形態では、アンテナパターン４が第１の層２１と第２の層２２の間に内包されている。そのため、わずかではあるものの、通信部１０等を含む基板とアンテナパターン４との距離を離れており、アンテナ性能の劣化が防止される。
【００２２】
なお、本実施の形態では、強度の観点から、３層の織物層を用いて筐体部２が作製されているが、図５に示すように、第３の層２３を省略し、２層の織物層、すなわち第１の層２１及び第２の層２２を用いて筐体部２ａが作製されてもよい。この場合、接続配線パターン５が内部に露出するため、筐体部２ａの一部が切り欠かれることなく接続配線パターン５と内部の通信部１０とが接続される。
【００２３】
また、本実施の形態では、第１の層２１及び第３の層２３はガラス繊維による繊維層として形成されているが、これは一例であり、第１の層２１及び第３の層２３は別の材料により形成されてもよい。例えば、第１の層２１及び第３の層２３は、熱可塑性ポリウレタン（Thermoplastic Polyurethane：ＴＰＵ）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（Poly Ethylene Terephthalate：ＰＥＴ）、ポリカーボネート（Polycarbonate：ＰＣ）により形成されてもよい。また、第１の層２１及び第３の層２３は、エポキシ樹脂により形成されてもよい。また、第２の層２２も、ＴＰＵ、ＰＥＴ、ＰＣ又はエポキシ樹脂により形成してもよい。その場合、製造者は、第２の層２２に孔を形成し、導電体の導通部材６をその孔に挿入することで、アンテナパターン４のいずれかと接続配線パターン５とを接続する。
【００２４】
アンテナ部材が筐体の内側に配置されている場合は、基板又は他の部品により長いアンテナを配置する十分なスペースを設けることが困難であった。筐体の第１の層２１及び第２の層２２の間においては自由にアンテナパターン４を配置することができるため、筐体内にアンテナ部材を配置する場合と比較してより長いアンテナを設置することが可能である。例えば、図６に示すように、筐体部２ｃの周囲を巡るようアンテナパターン４ｆを配置することで、長いアンテナを設置することができる。
【００２５】
図７にアンテナ内蔵筐体に設けられるアンテナパターンの別例を示す。図７に示す筐体部２ｄの第２の層２２には、同じ長さではあるが、位置が異なるアンテナパターン４ｈ、４ｉが設けられる。アンテナパターン４ｈ、４ｉは共に、８００ＭＨｚ、９００ＭＨｚ、１．５ＧＨｚ、１．７Ｈｚ、２ＧＨｚの周波数バンドに適用可能である。導電性部材６ｄをアンテナパターン４ｈと接続配線パターン５ｅとの間、又は、アンテナパターン４ｉと接続配線パターン５ｆとの間の何れか一方に設けることで、実際に使用するアンテナの位置を変更することが可能となる。
【００２６】
また、筐体部２ｄには、無線ＬＡＮ用のアンテナパターン４ｇが設けられている。携帯電話機１００が無線ＬＡＮの機能を搭載する場合は、導電性部材６ｅを設け、接続配線パターン５ｄとアンテナパターン４ｇとを接続する。携帯電話機１００が無線ＬＡＮの機能を搭載しない場合は、導電性部材６ｅは省略される。なお、図７に示すように、アンテナパターン４ｇ〜４ｉのそれぞれに１つの接続配線パターン５ｄ〜５ｆを設ける場合、それぞれを導電性部材６で接続してもよい。そうすることにより、通信部１０の導線１１が接続配線パターン５４ｄ〜５ｆの何れかに接続することにより、無線通信装置１００で使用するアンテナパターンを選択することが可能となる。
【００２７】
アンテナ内蔵筐体１の製造方法の一例について図８を用いて説明する。第１の層２１の材量であるガラス繊維１２１、アンテナパターン４となる金属箔１４、第２の層２２の材量であるガラス繊維１２２、接続配線パターン５となる金属箔１５が準備される。ガラス繊維１２１、１２２、金属箔１４、１５はそれぞれロール状である。ロール状のガラス繊維１２１、１２２、金属箔１４、１５のそれぞれが第１の層２１、アンテナパターン４、第２の層２２、接続配線パターン５となるよう引き出され、重ね合わせられる。熱プレス圧着機８がそれらを圧着し、重合体１６となる。導電性部材６となる導電性織物又は導電性接着剤により、アンテナパターン４及び接続配線パターン５が接続される。最終工程にてカッターを用いて、重合体１６は所望の大きさのアンテナ内蔵筐体１となるよう切断される。
【００２８】
以上、本出願を特にその好ましい実施の形態を参照して詳細に説明した。本出願の容易な理解のために、本出願の具体的な形態を以下に付記する。
【００２９】
（付記１）アンテナを内蔵するアンテナ内蔵筐体であって、
複数の層が積層された部材により形成された筐体部と、
前記複数の層のうち前記筐体部の外側に位置する第１の層と、前記第１の層に接して前記筐体部の内側に位置する不導体繊維の第２の層との間に形成されたアンテナパターンと、
前記第２の層の前記アンテナパターンが形成された面とは反対側の面に形成された接続配線パターンと、
前記第２の層を貫いて、前記アンテナパターンと前記接続配線パターンとを結合する導電性部材と、を備える、アンテナ内蔵筐体。
（付記２）前記第２の層の前記筐体部の内側に位置する第３の層をさらに備える、付記１に記載のアンテナ内蔵筐体。
（付記３）前記導電性部材は、前記第２の層に織り込まれた導電性の繊維である、付記１又は２に記載のアンテナ内蔵筐体。
（付記４）前記導電性部材は、前記第２の層に染み込んだ導電性の接着剤である、付記１又は２に記載のアンテナ内蔵筐体。
（付記５）前記不導体繊維は、ガラス繊維である付記１から４に記載のアンテナ内蔵筐体。
（付記６）前記第２の層に織り込まれた前記導電性の繊維は、カーボン繊維である、付記３に記載のアンテナ内蔵筐体。
（付記７）付記１から６の何れかに記載のアンテナ内蔵筐体と、
前記アンテナ内蔵筐体に収容され、前記アンテナ内蔵筐体の前記接続配線パターンと接続して無線通信を行う通信部と、を備える無線通信装置。
【符号の説明】
【００３０】
１００    携帯電話機
１    アンテナ内蔵筐体
２、２ａ〜２ｄ    筐体部
２１    第１の層
２２    第２の層
２３    第３の層
４、４ａ〜４ｉ    アンテナパターン
５、５ａ〜５ｆ    接続配線パターン
６、６ａ〜６ｅ    導電性部材
７    切欠部
８    熱圧縮機
９    カッター
１０    通信部
１１    導線
【図１】
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【図２】
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【図３】
2018061111.tif 000005
【図４】
2018061111.tif 000006
【図５】
2018061111.tif 000007
【図６】
2018061111.tif 000008
【図７】
2018061111.tif 000009
【図８】
2018061111.tif 000010