(57)【要約】【課題】通信特性を維持しつつ、電子機器に組み込んだ際に電子機器の筐体の小型化、薄型化を図ることが可能な通信装置を提供する。【解決手段】携帯電話機１３０のリーダライタ１２０に対向する筐体１３１面の外周部１３４に配置されたアンテナコイル１１ａと、アンテナコイル１１ａのうち、アンテナコイル１１ａにリーダライタ１２０から発信される磁界を引き込む磁性シート１３と、アンテナコイル１１ａに流れる電流により駆動し、リーダライタ１２０との間で通信を行う通信処理部１２とを備え、磁性シート１３は、中央部１３２ａではアンテナコイル１１ａよりもリーダライタ１２０側に位置するように配置され、外周辺１３０ｄ側ではアンテナコイル１１ａがリーダライタ１２０側に位置するように配置される。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器に組み込まれ、発信器から発信される磁界を受けて通信可能となるアンテナ装置において、
上記電子機器の上記発信器に対向する筐体面の外周部に配置され、該発信器と誘導結合されるアンテナコイルと、
上記アンテナコイルに上記発信器から発信される磁界を引き込む磁性シートとを備え、
上記筐体面の中心側では上記磁性シートが上記アンテナコイルよりも上記発信器側に位置する配置条件と、該筐体面の外周側では該アンテナコイルが該磁性シートよりも該発信器側に位置する配置条件との少なくとも何れか一方の配置条件を満たすようにして、該アンテナコイルと該磁性シートとが互いに重畳されることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
上記アンテナコイルは、プリント基板上の信号線を用いて形成されていることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項３】
上記磁性シートが、上記プリント基板上に形成された上記アンテナコイルの中心部分に差し込まれることで、上記筐体面の中心側では上記磁性シートが上記アンテナコイルよりも上記発信器側に位置する配置条件と、該筐体面の外周側では該アンテナコイルが該磁性シートよりも該発信器側に位置する配置条件との両方の配置条件を満たすようにして、該アンテナコイルと該磁性シートとが互いに重畳されることを特徴とする請求項２記載のアンテナ装置。
【請求項４】
当該アンテナ装置は、上記筐体内部に配置された上記発信器に対向する金属板と該筐体との間に配置され、
上記アンテナ基板と上記磁性シートとは、該磁性シートが該アンテナ基板上に形成されたアンテナコイルの中心部分に差し込まれる部分において段差部がそれぞれ形成され、差し込まれた状態で、上記筐体面の中心側から外周側に亘って面一となるように互いに重畳されていることを特徴とする請求項３記載のアンテナ装置。
【請求項５】
当該アンテナ装置は、上記筐体内部に配置された金属板と筐体との間に配置され、
上記金属板よりも導電性が高い導電材からなり、上記アンテナコイルと絶縁された状態で、該金属板に対して該アンテナコイルを少なくとも全て覆うように重畳された板形状の導電板を備えることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項６】
電子機器に組み込まれ、発信器から発信される磁界を受けて通信可能となる通信装置において、
上記電子機器の上記発信器に対向する筐体面の外周部に配置され、該発信器と誘導結合されるアンテナコイルと、
上記アンテナコイルに上記発信器から発信される磁界を引き込む磁性シートと、
上記アンテナコイルに流れる電流により駆動し、上記発信器との間で通信を行う通信処理部とを備え、
上記筐体面の中心側では上記磁性シートが上記アンテナコイルよりも上記発信器側に位置する配置条件と、該筐体面の外周側では該アンテナコイルが該磁性シートよりも該発信器側に位置する配置条件との少なくとも何れか一方の配置条件を満たすようにして、該アンテナコイルと該磁性シートとが互いに重畳されることを特徴とする通信装置。
【請求項７】
上記アンテナコイルは、上記電子機器の上記発信器に対向する筐体面の外周部に複数配置され、
上記筐体面の外周部に複数配置された各アンテナコイルは、上記磁性シートと重畳するように配置され、
上記通信処理部は、上記筐体面の外周部に複数配置されたアンテナコイルに流れる電流により駆動し、上記発信器との間で通信を行うことを特徴とする請求項６記載の通信装置。
【請求項８】
上記電子機器は、携帯型電子機器であることを特徴とする請求項６記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に組み込まれ、発信器から発信される磁界を受けて通信可能となるアンテナ装置、及び、通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機などの電子機器において、近距離非接触通信の機能を搭載するため、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）用のアンテナモジュールが用いられている。
【０００３】
このアンテナモジュールは、リーダライタなどの発信器に搭載されたアンテナコイルと誘導結合を利用して通信を行っている。すなわち、このアンテナモジュールは、リーダライタからの磁界をアンテナコイルが受けることによって、それを電力に変換して通信処理部として機能するＩＣを駆動させることができる。
【０００４】
アンテナモジュールは、確実に通信を行うため、リーダライタからのある値以上の磁束をアンテナコイルで受ける必要がある。そのために、従来例に係るアンテナモジュールでは、携帯電話機の筐体にループコイルを設け、このコイルでリーダライタからの磁束を受けている。
【０００５】
ところが、携帯電話機などの電子機器に組み込まれたアンテナモジュールは、機器内部の基板やバッテリーパックなどの金属が、リーダライタからの磁界を受けることによって発生する渦電流のために、リーダライタからの磁束が跳ね返されてしまうため、ループコイルに届く磁束が少なくなってしまった。このようにしてループコイルに届く磁束が少なくなってしまうため、アンテナモジュールは、必要な磁束を集めるためにある程度の大きさのループコイルが必要となり、さらに、磁性シートを用いて磁束を増やすことも必要となる。
【０００６】
上述したように、携帯電話機などの電子機器の基板に流れる渦電流によってリーダライタからの磁束が跳ね返されるが、電子機器の筐体表面には、基板の面方向に向いている磁界の成分があり、この成分を受けることによってアンテナとして機能するというものが特許文献１において提案されている。具体的に、特許文献１では、コイルの占有面積を少なくするため、フェライトコアにコイルを巻いたアンテナ構造が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−３５４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、携帯電話機などの電子機器は基板などの比較的電気をよく流すものが使われているので、磁界を受けた基板に渦電流が発生することにより、磁界を跳ね返してしまう。例えば、携帯電話機の筐体表面で考えると、リーダライタからくる磁界は、筐体表面の外周部分が強くなり、筐体表面の真ん中付近が弱くなる傾向にある。
【０００９】
通常のループコイルを用いるアンテナの場合、ループコイルは、その開口部が、上述した筐体表面の外周部分を通過する磁界をあまり受けることができない携帯電話機の中央部分に位置している。このため、通常のループコイルを用いるアンテナでは、磁界を受ける効率が悪くなっている。
【００１０】
また、特許文献１に記載されたフェライトコアにコイルを巻いて、そのコイルを携帯電話機に組み込んだアンテナ構造では、フェライトコアの断面が磁束を集める面積になるので、フェライトコアの厚みが例えば１ｍｍ以上必要になり、携帯電話機の筐体が比較的厚い構造となってしまう。このため、比較的薄型の携帯電話機では、その内部に実装するのが難しい構造である。また、折りたたみ式の携帯電話機に搭載された液晶ディスプレイの裏側に、このアンテナモジュールを組み込む場合には、やはり薄いことが必要となるので、特許文献１に記載のアンテナ構造ではスペースを確保するのが難しい。
【００１１】
本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、通信特性を維持しつつ、電子機器に組み込んだ際に電子機器の筐体の小型化、薄型化を図ることが可能なアンテナ装置、及び、通信装置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】
【００１２】
上述した課題を解決するため、本発明は、電子機器に組み込まれ、発信器から発信される磁界を受けて通信可能となるアンテナ装置において、電子機器の発信器に対向する筐体面の外周部に配置され、発信器と誘導結合されるアンテナコイルと、アンテナコイルに発信器から発信される磁界を引き込む磁性シートとを備え、筐体面の中心側では磁性シートがアンテナコイルよりも発信器側に位置する配置条件と、筐体面の外周側ではアンテナコイルが磁性シートよりも発信器側に位置する配置条件との少なくとも何れか一方の配置条件を満たすようにして、アンテナコイルと磁性シートとが互いに重畳されることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、電子機器に組み込まれ、発信器から発信される磁界を受けて通信可能となる通信装置において、電子機器の発信器に対向する筐体面の外周部に配置され、発信器と誘導結合されるアンテナコイルと、アンテナコイルに発信器から発信される磁界を引き込む磁性シートと、アンテナコイルに流れる電流により駆動し、発信器との間で通信を行う通信処理部とを備え、筐体面の中心側では磁性シートがアンテナコイルよりも発信器側に位置する配置条件と、筐体面の外周側ではアンテナコイルが磁性シートよりも発信器側に位置する配置条件との少なくとも何れか一方の配置条件を満たすようにして、アンテナコイルと磁性シートとが互いに重畳されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、筐体面の中心側では磁性シートがアンテナコイルよりも発信器側に位置する配置条件と、筐体面の外周側ではアンテナコイルが磁性シートよりも発信器側に位置する配置条件との少なくとも何れか一方の配置条件を満たすようにして、アンテナコイルと磁性シートとが互いに重畳される。このようにして磁性シートが配置されることで、本発明は、発信器と対向した電子機器の筐体面の外周部に生じる磁束を効率よくアンテナコイルに引き込むことで通信特性を維持しつつ、アンテナコイルを外周部に配置することで電子機器に組み込んだ際に電子機器の筐体の小型化、薄型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明が適用された通信装置が組み込まれた無線通信システムの構成について説明するための図である。
【図２】携帯電話機の筐体内部に配置される通信装置の構成について説明するための図である。
【図３】図３（Ａ）は、第１の実施例に係るアンテナ基板の斜視図であり、図３（Ｂ）は、第１の実施例に係るアンテナ基板の断面図である。
【図４】図４（Ａ）は、第１の比較例に係るアンテナ基板の斜視図であり、図４（Ｂ）は、第１の比較例に係るアンテナ基板の断面図である。
【図５】第１の実施例に係る通信装置と、第１の比較例に係る通信装置との通信特性に関する測定結果を示す図である。
【図６】図６（Ａ）は、第２の比較例に係るアンテナ基板の斜視図であり、図６（Ｂ）は、第２の比較例に係るアンテナ基板の断面図である。
【図７】第１の実施例に係る通信装置と、第２の比較例に係る通信装置との通信特性に関する測定結果を示す図である。
【図８】第２の実施例に係る通信装置において、アンテナコイルの巻数を８とし、外周辺に直交する幅Ｗを１０［ｍｍ］とし、外周辺に沿った長さをＬ［ｍｍ］として、磁性シートをアンテナコイルの中心部分に差し込んだアンテナ基板の斜視図である。
【図９】第３の比較例に係る通信装置の構成について説明するための図である。
【図１０】アンテナコイルの一方の辺の長さＬの値を変化させることでアンテナコイルの面積を変化させたときの通信特性の変化について説明するための図である。
【図１１】図１１（Ａ）は、第３の実施例に係るアンテナ基板の斜視図であり、図１１（Ｂ）は、第３の実施例に係るアンテナ基板の断面図である。
【図１２】図１２（Ａ）は、第４の実施例に係るアンテナ基板の斜視図であり、図１２（Ｂ）は、第４の実施例に係るアンテナ基板の断面図である。
【図１３】リーダライタと携帯電話機との距離を変化させたときの、リーダライタと各通信装置の通信特性について説明するための図である。
【図１４】図１４（Ａ）は、第５の実施例に係るアンテナ基板に重畳される導電板の構成を示す図であり、図１４（Ｂ）は、第５の実施例に係るアンテナ基板を示す斜視図である。
【図１５】図１５（Ａ）は、第５の実施例に係るアンテナコイルの抵抗値の特性を説明するための図である。また、図１５（Ｂ）は、第５の実施例に係るアンテナコイルのインダクタンスの特性を説明するための図である。
【図１６】第５の実施例に係るアンテナコイルのＱ値の特性を説明するための図である。
【図１７】図１７（Ａ）は、第４の比較例に係るアンテナ基板に重畳される導電板の構成を示す図であり、図１７（Ｂ）は、第４の比較例に係るアンテナ基板を示す斜視図である。
【図１８】図１８（Ａ）は、第５の比較例に係るアンテナ基板に重畳される導電板の構成を示す図であり、図１８（Ｂ）は、第５の比較例に係るアンテナ基板を示す斜視図である。
【図１９】図１９（Ａ）は、第５の実施例に係るアンテナコイルの抵抗値の特性を説明するための図である。また、図１９（Ｂ）は、第５の実施例に係るアンテナコイルのインダクタンスの特性を説明するための図である。
【図２０】第５の実施例に係るアンテナコイルのＱ値の特性を説明するための図である。
【図２１】導電板の形状の変化に応じた第５の実施例に係るアンテナコイルの通信特性の変化について説明するための図である。
【図２２】図２２（Ａ）は、導電板の形状の変化に応じた第５の実施例に係るアンテナコイルのＱ値を示す図である。図２２（Ｂ）は、導電板の形状の変化に応じた第５の実施例に係るアンテナコイルの結合係数を示す図である。
【図２３】第５の実施形態に係るアンテナ基板の具体的な配置について説明するための図である。
【図２４】図２４（Ａ）は、格納用の蓋の面に実装される第５の実施形態に係るアンテナ基板の構成について説明するための図である。図２４（Ｂ）は、第５の実施形態に係るアンテナ基板に形成された端子部の構成について説明するための図である。
【図２５】図２５（Ａ）は、第６の実施例に係る通信装置と、リーダライタとの位置関係を示した図であり、図２５（Ｂ）は、第６の実施例に係る通信装置に係るアンテナ基板の断面図である。
【図２６】両面が水平な磁性シートの間に、アンテナ基板の中央部に段差部を設けて、アンテナコイルを差し込ませた構造の通信装置を示す図である。
【図２７】図２７（Ａ）は、アンテナ基板の厚みを一定にして、磁性シートの厚みを変化させたときの、第６の実施例に係る通信装置の結合係数を示した図である。図２７（Ｂ）は、磁性シートの厚みを一定にして、アンテナ基板の厚みを変化させたときの、第６の実施例に係る通信装置の結合係数を示した図である。
【図２８】アンテナ基板と磁性シートとの合計の厚みを０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍの３種類の具体例で、第６の実施例に係るアンテナコイルの導線厚みを変化させたときの結合係数を示す図である。
【図２９】アンテナ基板と磁性シートとの合計の厚みを０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍの３種類の具体例で、第６の実施例に係るアンテナコイルの導線厚みを変化させたときのＱ値を示す図である。
【図３０】アンテナ基板と磁性シートとの合計の厚みを０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍの３種類の具体例で、第６の実施例に係るアンテナコイルの導線厚みを変化させたときの結合係数とＱ値の乗算値を示す図である。
【図３１】図３１（Ａ）は、外周辺１３０ｄ側の外周部に配置されたアンテナ基板を示す図であり、図３１（Ｂ）は、他の外周辺１３０ｂ側の外周部に配置されたアンテナ基板を示す図であり、図３１（Ｃ）は、他の外周辺１３０ａ側の外周部に配置されたアンテナ基板を示す図であり、図３１（Ｄ）は、他の外周辺１３０ｃ側の外周部に配置されたアンテナ基板を示す図である。
【図３２】通信装置が組み込まれる携帯電話機とリーダライタとの相対的な位置を変化させたときの通信感度の変化について説明するための図である。
【図３３】図３３（Ａ）は、外周辺１３０ｂ、１３０ｄ側の外周部に配置された２つのアンテナ基板を示す図であり、図３３（Ｂ）は、外周辺１３０ａ、１３０ｃ側の外周部に配置された２つのアンテナ基板を示す図である。
【図３４】図３４（Ａ）は、外周辺１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｄ側の外周部に配置された３つのアンテナ基板を示す図であり、図３４（Ｂ）は、外周辺１３０ａ、１３０ｃ、１３０ｄ側の外周部に配置された２つのアンテナ基板を示す図である。
【図３５】外周辺１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ側の外周部に配置された４つのアンテナ基板を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能であることは勿論である。
【００１７】
本発明が適用された通信装置は、電子機器に組み込まれ、発信器から発信される磁界を受けて通信可能となる装置であって、例えば図１に示すようなＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）用の無線通信システム１００に組み込まれて使用される。
【００１８】
無線通信システム１００は、本発明が適用された第１の実施例に係る通信装置１と、通信装置１に対するアクセスを行うリーダライタ１２０とからなる。ここで、通信装置１とリーダライタ１２０とは、三次元直交座標系ｘｙｚのｘｙ平面において互いに対向するように配置されているものとする。
【００１９】
リーダライタ１２０は、ｘｙ平面において互いに対向する通信装置１に対して、ｚ軸方向に磁界を発信する発信器として機能し、具体的には、通信装置１に向けて磁界を発信するアンテナ１２１と、アンテナ１２１を介して誘導結合された通信装置１と通信を行う制御基板１２２とを備える。
【００２０】
すなわち、リーダライタ１２０は、アンテナ１２１と電気的に接続された制御基板１２２が配設されている。この制御基板１２２には、一又は複数の集積回路チップ等の電子部品からなる制御回路が実装されている。この制御回路は、通信装置１から受信されたデータに基づいて、各種の処理を実行する。例えば、制御回路は、通信装置１に対してデータを送信する場合、データを符号化し、符号化したデータに基づいて、所定の周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚ）の搬送波を変調し、変調した変調信号を増幅し、増幅した変調信号でアンテナ１２１を駆動する。また、制御回路は、通信装置１からデータを読み出す場合、アンテナ１２１で受信されたデータの変調信号を増幅し、増幅したデータの変調信号を復調し、復調したデータを復号する。なお、制御回路では、一般的なリーダライタで用いられる符号化方式及び変調方式が用いられ、例えば、マンチェスタ符号化方式やＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）変調方式が用いられている。
【００２１】
通信装置１は、例えばリーダライタ１２０とｘｙ平面において対向するように配置される携帯電話機１３０の筐体１３１の内部に組み込まれ、誘導結合されたリーダライタ１２０との間で通信可能となるアンテナコイル１１ａが実装されたアンテナ基板１１と、アンテナコイル１１ａに流れる電流により駆動し、リーダライタ１２０との間で通信を行う通信処理部１２とを備える。
【００２２】
アンテナ基板１１には、例えばフレキシブルフラットケーブルなどの可撓性の導線をパターンニング処理などをすることによって形成されるアンテナコイル１１ａと、アンテナコイル１１ａと通信処理部１２とを電気的に接続する端子部１１ｂとが実装されている。
【００２３】
アンテナコイル１１ａは、リーダライタ１２０から発信される磁界を受けると、リーダライタ１２０と誘導結合によって磁気的に結合され、変調された電磁波を受信して、端子部１１ｂを介して受信信号を通信処理部１２に供給する。
【００２４】
通信処理部１２は、アンテナコイル１１ａに流れる電流により駆動し、リーダライタ１２０との間で通信を行う。具体的に、通信処理部１２は、受信された変調信号を復調し、復調したデータを復号して、復号したデータを、当該通信処理部１２が有する内部メモリに書き込む。また、通信処理部１２は、リーダライタ１２０に送信するデータを内部メモリから読み出し、読み出したデータを符号化し、符号化したデータに基づいて搬送波を変調し、誘導結合によって磁気的に結合されたアンテナコイル１１ａを介して変調された電波をリーダライタ１２０に送信する。
【００２５】
＜第１の実施形態＞
以上のような構成からなる無線通信システム１００において、以下では、まず、第１の実施形態として、第１の実施例に係る通信装置１の構成について説明する。
【００２６】
第１の実施例に係る通信装置１は、リーダライタ１２０と間の通信特性を維持しつつ、携帯電話機１３０などの電子機器に組み込んだ際に当該電子機器の小型化、薄型化を実現する観点から、例えば、図２に示すような三次元直交座標系ｘｙｚのｚｙ平面上であって、携帯電話機１３０の筐体１３１内の基板１３２上に配置される。図２では、携帯電話機１３０の筐体１３１内の基板１３２の一部の領域に、携帯電話機１３０を駆動するための電池パックを覆うための磁性シート１３３が配置されているものとする。
【００２７】
通信装置１のアンテナコイル１１ａは、リーダライタ１２０との通信特性を維持するため、リーダライタ１２０からの磁界の強度が強いところに配置されることが好ましい。ここで、携帯電話機１３０の基板１３２は、電気を比較的よく流すので、外部から交流磁界が加わると渦電流が発生し、磁界を跳ね返してしまう。このような外部から交流磁界が加わるときの磁界分布を調べると、リーダライタ１２０と対向するように配置される携帯電話機１３０の筐体１３１の面における外周辺である４つの外周辺１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄの磁界が強い。
【００２８】
このような携帯電話機１３０の筐体１３１内部の磁界強度の特性を利用して、通信装置１は、図２に示すように、上述した磁界が強い外周辺１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄのうち、外周辺１３０ｄ側の外周部１３４に配置される。このようにして、通信装置１は、携帯電話機１３０の基板１３２上の磁界強度が比較的強い部位に配置することができる。
【００２９】
通信装置１が配置される外周部１３４の磁界は、基板１３２の面方向の磁界成分、具体的には、基板１３２の中央部１３２ａから外周辺１３０ｄへのｙ軸方向の成分が大きい。通信装置１は、このような基板１３２の中央部１３２ａから外周辺１３０ｄへの成分を効率よくアンテナコイル１１ａに引き込ませるため、図３に示すようにして配置され、アンテナコイル１１ａに重畳される磁性シート１３を備える。
【００３０】
ここで、図３（Ａ）は、ｘｙ平面上において磁性シート１３が差し込まれたアンテナ基板１１の斜視図であり、図３（Ｂ）は、ｘｙ平面上において磁性シート１３が差し込まれたアンテナ基板１１の断面図である。なお、図３に示す通信装置１では、アンテナコイル１１ａの巻数を１とした。
【００３１】
図３（Ｂ）に示すように、通信装置１では、基板１３２の中央部１３２ａ側では磁性シート１３がアンテナコイル１１ａよりもリーダライタ１２０側に位置するように配置され、基板１３２の外周辺１３０ｄ側ではアンテナコイル１１ａが磁性シート１３よりもリーダライタ１２０側に位置するように配置されるように、アンテナ基板１１上に形成されたアンテナコイル１１ａの中心部分１１ｃに差し込まれる。
【００３２】
ここで、アンテナ基板１１は、上述したようにフレキシブルプリント基板やリジットプリント基板などが用いられるが、特にフレキシブルプリント基板を用いることで、アンテナコイル１１ａの中央部に切れ込み部を容易に形成することができ、この切れ込み部に磁性シート１３を容易に差し込めることができる。このようにして、通信装置１は、容易に磁性シート１３をアンテナ基板１１に差し込むという観点から、フレキシブルプリント基板を用いてアンテナ基板１１とすることが好ましい。すなわち、フレキシブルプリント基板を用いることで、当該通信装置１を容易に製造することができる。
【００３３】
このようにして、通信装置１は、基板１３２の中央部１３２ａ側では、磁性シート１３がアンテナコイル１１ａよりもリーダライタ１２０側に位置するように配置され、基板１３２の外周辺１３０ｄ側ではアンテナコイル１１ａがリーダライタ１２０側に位置するように配置されることで、例えば次のような第１、第２の比較例と比較したときの性能評価から明らかなように、外周部１３４に生じる磁界を効率よくアンテナコイル１１ａに引き込ませることができる。
【００３４】
第１の比較例として、携帯電話機の基板２３２上に配置される通信装置２００の構成について、図４を参照して説明する。図４（Ａ）は、ｘｙ平面上において磁性シート２１３が配置されたアンテナ基板２１１の斜視図であり、図４（Ｂ）は、ｘｙ平面上において磁性シート２１３が配置されたアンテナ基板２１１の断面図である。なお、図４に示す通信装置２００では、図３に示した第１の実施例に係る通信装置１と同様に、アンテナコイル２１１ａの巻数を１とし、アンテナサイズ等の設計条件によって決定されるアンテナの特性も通信装置１と一致しているものとする。
【００３５】
図４（Ｂ）に示すように、比較例に係る通信装置２００では、本実施形態に係る通信装置１と同様にアンテナ基板の中心部に磁性シートが差し込まれるが、差し込まれる方向が異なる。すなわち、通信装置２００に係る磁性シート１３は、基板２３２の中央部２３２ａ側ではアンテナコイル２１１ａがリーダライタ側に位置するように配置され、基板２３２の外周側２３２ｂではアンテナコイル２１１ａよりもリーダライタ側に位置するように配置されるように差し込まれる。
【００３６】
第１の実施例に係る通信装置１と、第１の比較例に係る通信装置２００との通信特性に関する測定結果を図５に示す。
【００３７】
図５は、リーダライタと携帯電話機との距離を変化させたときの、リーダライタと通信装置１、２００の結合係数を示したものである。ここで、結合係数とは、（相互インダクタンス／√(アンテナコイルのインダクタンス×リーダライタコイルのインダクタンス)）を示す値であって、通信特性を評価するための指標として用いられる値である。
【００３８】
また、第２の比較例として、携帯電話機の基板３３２上に配置される通信装置３００の構成について、図６を参照して説明する。図６（Ａ）は、ｘｙ平面上において磁性シート３１３が配置されたアンテナ基板３１１の斜視図であり、図６（Ｂ）は、ｘｙ平面上において磁性シート３１３が配置されたアンテナ基板３１１の断面図である。なお、図６に示す通信装置３００では、図３に示した実施例に係る通信装置１と同様に、アンテナコイル３１１ａの巻数を１とし、アンテナサイズ等の設計条件によって決定されるアンテナの特性も通信装置１と一致しているものとする。図６（Ｂ）に示すように、第２の比較例に係る通信装置３００では、外周側と内周側と区別することなく、磁性シート３１３よりもアンテナコイル３１１ａの方がリーダライタに近くなるようにして、アンテナコイル３１１ａと重畳する位置に磁性シート３１３を配置したものである。
【００３９】
第１の実施例に係る通信装置１と第２の比較例に係る通信装置３００との通信特性に関する測定結果を図７に示す。
【００４０】
図７は、リーダライタと携帯電話機との距離を変化させたときの、リーダライタと通信装置１、３００の結合係数を示したものである。
【００４１】
図５及び図７の測定結果から明らかなように、第１の実施例に係る通信装置１の方が、比較例に係る通信装置２００、３００に比べて、結合係数が大きい。なお、図５と図７では、通信装置１の結合係数の変化が異なるが、これはアンテナサイズ等の設計条件が異なることに起因する。
【００４２】
以上のような、図５及び図７の測定結果から明らかなように、本実施例に係る通信装置１の方が、比較例に係る通信装置２００、３００に比べて、結合係数が大きい。
【００４３】
このような性能評価からも明らかなように、通信装置１は、基板１３２の中央部１３２ａ側では磁性シート１３がアンテナコイル１１ａよりもリーダライタ１２０側に位置するように配置され、基板１３２の外周辺１３０ｄ側ではアンテナコイル１１ａが磁性シート１３よりもリーダライタ１２０側に位置するように配置されることで、外周部１３４に生じる磁界を効率よくアンテナコイル１１ａに引き込ませることができる。
【００４４】
このようにして、外周部１３４に生じる磁界を効率よくアンテナコイル１１ａに引き込ませることができるのは、上記のようにして磁性シート１３を配置することによって、基板１３２の中央部１３２ａから外周辺１３０ｄへの磁界成分が、アンテナコイル１１ａの開口部を効率よく通過するようになるからである。
【００４５】
また、本発明が適用された通信装置は、外周部に生じる磁界を効率よくアンテナコイルに引き込ませることができるため、例えば、次のような第３の比較例との性能評価から明らかなように、アンテナコイルの面積が小さくても高い通信特性が得られ、結果として当該通信装置が組み込まれる携帯電話機の小型化、薄型化を図ることができる。
【００４６】
第１の実施形態として、第２の実施例に係る通信装置２は、図８に示すように、基板１３２の中央部１３２ａ側では磁性シート２３がアンテナコイル２１ａよりもリーダライタ側に位置するように配置され、基板１３２の外周辺１３０ｄ側ではアンテナコイル２１ａが磁性シート２３よりもリーダライタ側に位置するように配置されるように、アンテナ基板２１上に形成されたアンテナコイル２１ａの中心部分２１ｃに差し込まれるものである。
【００４７】
また、通信装置２は、アンテナコイル２１ａの巻数を８とし、外周辺２３０ｄに直交する幅Ｗを１０［ｍｍ］とし、外周辺２３０ｄに沿った長さをＬ［ｍｍ］として、規定されるものとする。
【００４８】
第３の比較例に係る通信装置４００は、図９に示すように、携帯電話機の基板４０１上の電池パックを覆うための磁性シート４０２を除いた領域にアンテナコイル４００ａを配置したものであって、アンテナコイル４００ａの巻数を４とし、その開口部の形状を縦横２２［ｍｍ］×４５［ｍｍ］としたものである。
【００４９】
第２の実施例に係る通信装置２と第３の比較例に係る通信装置４００との通信特性に関する測定結果を図１０に示す。
【００５０】
図１０は、Ｗ×Ｌによって規定されるアンテナコイル１１ａの開口部の面積を変化させたときの、リーダライタと通信装置２、４００の結合係数を示したものである。
【００５１】
図１０から明らかなように、通信装置２は、アンテナの面積が約３００［ｍｍ２］以上であれば、通信装置４００と同等の通信特性を得ることができる。すなわち、通信装置２は、通信装置４００と比べてアンテナコイルの開口部の面積が小さくても、同等の通信特性を得ることができる。このようにして、通信装置２は、外周部１３４に配置することによって、開口部の面積が比較的小さいアンテナコイル２１ａを用いても第３の比較例に係る通信装置４００と同等の通信特性を実現できる。したがって、通信装置２は、通信特性を維持しながら、携帯電話機１３０の基板１３２上の占有面積をより小さくすることができ、結果として、携帯電話機１３０の小型化、薄型化を図ることができる。
【００５２】
以上のようにして、通信装置１、２は、筐体面の中心側では磁性シートがアンテナコイルよりもリーダライタ側に位置する配置条件と、筐体面の外周側ではアンテナコイルが磁性シートよりもリーダライタ側に位置する配置条件とを満たすように、磁性シートとアンテナコイルとが互いに重畳される。このようにして磁性シートが配置されることで、通信装置１、２は、リーダライタと対向した携帯電話機などの電子機器の筐体面の外周部に生じる磁束を効率よくアンテナコイルに引き込むことで通信特性を維持しつつ、電子機器内でのスペースを小さくすることができるので、電子機器の筐体の小型化、薄型化を図ることができる。
【００５３】
なお、本発明が適用された通信装置は、リーダライタに対向する筐体面の外周部に配置されたアンテナコイルのうち、具体的には図１１、及び、図１２に示すようにして、筐体面の中心側又は外周側の一方に、磁性シートを重畳するように配置しても、通信特性を維持しつつ、電子機器の筐体の小型化、薄型化を図ることができる。
【００５４】
第１の実施形態として、第３の実施例に係る通信装置３は、図１１（Ａ）に示すように、上述した第１、２の実施例に係る通信装置１、２と同様に、基板１３２において外周辺１３０ｄ側の外周部１３４に配置される。また、図１１（Ｂ）は、磁性シート３３が配置されたアンテナ基板３１の断面図である。なお、図１１（Ｂ）に示す通信装置１では、アンテナコイル３１ａの巻数を１とした。
【００５５】
図１１（Ｂ）に示すように、磁性シート３３は、基板１３２の中央部１３２ａ側において、アンテナコイル３１ａよりもリーダライタ側に位置するように配置される。
【００５６】
また、第１の実施形態として、第４の実施例に係る通信装置４は、図１２（Ａ）に示すように、上述した第１、２の実施例に係る通信装置１、２と同様に、基板１３２において外周辺１３０ｄ側の外周部１３４に配置される。また、図１２（Ｂ）は、磁性シート４３が配置されたアンテナ基板４１の断面図である。なお、図１２（Ｂ）に示す通信装置４では、アンテナコイル４１ａの巻数を１とした。
【００５７】
図１２（Ｂ）に示すように、磁性シート４３は、基板１３２の外周辺１３０ｄ側においてアンテナコイル４１ａがリーダライタ側に位置するように配置される。
【００５８】
第３、４の実施例に係る通信装置３、４の通信特性について、第１の実施例に係る通信装置１と第２の比較例に係る通信装置３００との通信特性を参照しながら測定結果を図１３に示す。図１３は、リーダライタと携帯電話機との距離を変化させたときの、リーダライタと各通信装置の結合係数を示したものである。
【００５９】
図１３の測定結果から明らかなように、第３、第４の実施例に係る通信装置３、４は、第１の実施例に係る通信装置１に比べて通信特性が劣るが、比較例に係る通信装置３００に比べて、結合係数が大きい。
【００６０】
この結果から明らかなように、本発明が適用された通信装置は、基板１３２の中央部１３２ａ側で磁性シート３３がアンテナコイル３１ａよりもリーダライタ側に位置する配置条件と、基板１３２の外周辺１３０ｄ側でアンテナコイル４１ａが磁性シート４３よりもリーダライタ側に位置する配置条件とのうち、少なくとも一方の条件を満たすことで、外周部１３４に生じる磁界を効率よくアンテナコイルに引き込ませることができる。
【００６１】
したがって、本発明が適用された通信装置では、リーダライタに対向する筐体面の外周部に配置されたアンテナコイルのうち、筐体面の中心側及び外周側のうち少なくとも一方と、磁性シートを重畳するように配置することで、通信特性を維持しつつ、電子機器の筐体の薄型化を図ることができる。
【００６２】
＜第２の実施形態＞
また、本発明が適用された通信装置は、第２の実施形態として、例えば図１４（Ａ）に示すように、電子機器の筐体側に、筐体を構成する金属体よりも伝導率の高い導電板を備えることで、更に良好な通信特性を実現できる。
【００６３】
すなわち、図１４（Ａ）に示す第５の実施例に係る通信装置５は、第１の実施例と同様にして、アンテナ基板５１上に形成されたアンテナコイル５１ａの中心部分５１ｃに磁性シート５３が差し込まれたものである。更に、第５の実施例に係る通信装置５は、図１４（Ｂ）に示すように、筐体１３１内部に配置された金属板である基板１３２に対して、アンテナコイル１１ａの外周部分を全て覆うように重畳された板形状の導電板５４を備える。すなわち、通信装置５では、導電板５４が、基板１３２側に接するように配置される。この導電板５４は、アンテナコイル５１ａと絶縁された状態で重畳される。
【００６４】
このような構成からなる第５の実施例に係る通信装置５は、図１４（Ｂ）に示すように、基板１３２の中央部１３２ａ側では磁性シート５３がアンテナコイル５１ａよりもリーダライタ１２０側に位置するように配置され、基板１３２の外周辺１３０ｄ側ではアンテナコイル５１ａが磁性シート５３よりもリーダライタ１２０側に位置するように配置されるように、アンテナ基板５１上に形成されたアンテナコイル５１ａの中心部分５１ｃに差し込まれる。
【００６５】
ここで、導電板５４は、基板１３２よりも導電性が高い導電材が用いられる。例えば、携帯電話機１３０を外力などから保護するために、基板１３２がステンレスで構成されている場合には、導電板５４は、ステンレスよりも電気伝導率が良い金属部材、例えば銅Ｃｕを導電材として用いることが好ましい。
【００６６】
ここで、携帯電話機１３０は全体を１つの金属とみなすと銅Ｃｕよりは電気伝導率が低いと考えられるが、上述したように例えば、携帯電話機１３０に設けられている液晶表示部の裏面ではステンレスの板を液晶の保護のためにつけてあるため、本実施例では、基板１３２がステンレス程度の電気伝導率（１×１０６ｓ／ｍ）位になっているものとする。そのため、通信装置５は、アンテナコイル５１ａの周囲に配置されている金属板よりも電気伝導率が高い材料からなる導電板５４を、アンテナコイル５１ａと基板１３２の間に配置した構成とすることで、次の性能評価から明らかなように、導電板５４がない構成に比べて通信特性の劣化を抑制することができる。
【００６７】
ここで、実際の携帯電話機１３０全体の導電特性を考慮すると、基板１３２の電気伝導率が、ステンレスに対応する金属材料の電気伝導率である１．１×１０６ｓ／ｍよりも小さい場合や大きい場合がある。そこで、性能評価として、基板１３２の電気伝導率を変化させた場合の、通信装置５の通信特性について評価する。
【００６８】
図１５（Ａ）は、「Ｃｕ−ａｌｌ」が、通信装置５のアンテナコイル５１ａの抵抗値を示し、「ＳＵＳ」が、導電板５４を介することなく基板１３２の上にアンテナ基板５１を配置したアンテナコイルの抵抗値を示した図である。
【００６９】
また、図１５（Ｂ）は、「Ｃｕ−ａｌｌ」が、通信装置５のアンテナコイル５１ａのインダクタンスを示し、「ＳＵＳ」が、導電板５４を介することなく基板１３２の上にアンテナ基板５１を配置したアンテナコイルのインダクタンスを示した図である。
【００７０】
図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）から明らかなように、「ＳＵＳ」に係るアンテナコイルでは、電気伝導率が１×１０４ｓ／ｍの時に抵抗が極大となり、インダクタンスが、ステンレスの電気伝導率が小さくなるのに伴って大きくなる。これに対して、「Ｃｕ−ａｌｌ」で示される通信装置５に係るアンテナコイル５１ａでは、電気伝導率の変動に対して、抵抗もインダクタンスもほとんど変化していない。
【００７１】
また、図１６は、「Ｃｕ−ａｌｌ」が、通信装置５のアンテナコイル５１ａのＱ値を示し、「ＳＵＳ」が、導電板５４を介することなく基板１３２の上にアンテナ基板５１を配置したアンテナコイルのＱ値を示した図である。
【００７２】
この図１６から明らかなように、通信装置５は、基板１３２とアンテナ基板５１との間に導電板５４を配置することによって、導電板５４が配置されていない場合に比べて、Ｑ値が高く、かつＱ値の変化が小さい。この結果から明らかなように、通信装置５は、良好な通信特性を維持して、安定して動作することができる。
【００７３】
このようにして、良好な通信特性を維持して安定して動作できるのは、アンテナコイルに流れる電流に応じて、基板１３２及び導電板５４に渦電流が発生するが、ステンレス板よりも電気伝導率の高い銅Ｃｕなどの導電板５４によって、基板１３２に対してアンテナコイル１１ａを全て覆うことで、基板１３２で発生する渦電流により消費される熱エネルギを抑制することができるからである。
【００７４】
さらに、通信装置５は、次に示す第４、５の比較例に係る通信装置を用いた性能評価から明らかなように、導電板５４が、アンテナコイル５１ａを少なくとも全て覆うように重畳されていることを要する。
【００７５】
図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）は、第４の比較例に係る通信装置５００を示す図である。この通信装置５００は、図１７（Ａ）に示すように、第５の実施例と同様にして、アンテナ基板５１１上に形成されたアンテナコイル５１１ａの中心部分５１１ｃに磁性シート５１３が差し込まれたもので、第５の実施例に係る通信装置５と異なる点として、アンテナ基板５１１のうち、アンテナコイル５１１ａが磁性シート５１３よりもリーダライタ１２０側に位置する領域にのみ、導電板５１４を重畳したものである。すなわち、第４の比較例に係る通信装置５００は、第５の実施例に係る通信装置５の導電板５４と比較して、導電板５１４の面積が半分となる。
【００７６】
また、図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）は、第５の比較例に係る通信装置６００を示す図である。この通信装置６００は、図１８（Ａ）に示すように、第５の実施例と同様にして、アンテナ基板６１１上に形成されたアンテナコイル６１１ａの中心部分６１１ｃに磁性シート６１３が差し込まれたもので、第５の実施例に係る通信装置５と異なる点として、アンテナ基板６１１のうち、磁性シート６１３がアンテナコイル６１１ａよりもリーダライタ１２０側に位置する領域にのみ、導電板６１４を重畳したものである。すなわち、第５の比較例に係る通信装置６００は、第５の実施例に係る通信装置５の導電板５４と比較して、導電板６１４の面積が半分となる。
【００７７】
次に、基板１３２の電気伝導率を変えた場合の通信特性について評価する。
【００７８】
図１９（Ａ）は、図１５（Ａ）と同様に、「Ｃｕ−ａｌｌ」、「ＳＵＳ」に係る抵抗値を示すとともに、「Ｃｕ−Ｃ」が第４の比較例に係るアンテナコイル５１１ａの抵抗値を示し、「Ｃｕ−ｍ」が第５の比較例に係るアンテナコイル６１１ａの抵抗値を示した図である。
【００７９】
また、図１９（Ｂ）は、図１５（Ｂ）と同様に、「Ｃｕ−ａｌｌ」、「ＳＵＳ」に係るアンテナコイルのインダクタンスを示すとともに、「Ｃｕ−Ｃ」が第４の比較例に係るアンテナコイル５１１ａのインダクタンスを示し、「Ｃｕ−ｍ」が第５の比較例に係るアンテナコイル６１１ａのインダクタンスを示した図である。
【００８０】
図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）から明らかなように、導電板が、基板１３２に対してアンテナコイルの外周部を全て覆うように重畳されていない第４、第５の比較例では、第５の実施例と異なり、アンテナコイルの抵抗値を抑制できない。また、第４、第５の比較例では、第５の実施例と異なり、ステンレスの電気伝導率の変化に応じて、アンテナコイルの抵抗値及びインダクタンスが大きく変化してしまう。
【００８１】
また、図２０は、図１６と同様に、「Ｃｕ−ａｌｌ」、「ＳＵＳ」に係るアンテナコイルのＱ値を示すとともに、「Ｃｕ−Ｃ」が第４の比較例に係るアンテナコイル５１１ａのＱ値を示し、「Ｃｕ−ｍ」が第５の比較例に係るアンテナコイル６１１ａのＱ値を示した図である。
【００８２】
この図２０から明らかなように、第４、第５の比較例では、第５の実施例と比べて、Ｑ値が低く、導電板が設けられていない場合とほぼ同様であり、良好な通信特性を実現できない。
【００８３】
図１９及び図２０の結果から明らかなように、第５の実施例に係る通信装置５は、導電板５４が、基板１３２に対して、アンテナコイル５１ａを少なくとも全て覆うように重畳されているので、良好な通信特性を実現できる。
【００８４】
なお、通信装置５は、導電板５４の外周と、アンテナコイル５１ａの外周と一致するようにすることが、小型化の観点から特に好ましいが、例えば図２１に示すように、ｙ軸方向で規定されるアンテナコイル５１ａの幅Ｗ１に対して、導電板５４の幅Ｗ２を広くすることで、更に良好な通信特性を実現することができる。
【００８５】
具体例として、アンテナコイル５１ａの幅Ｗ１を１２ｍｍに固定した状態で、このアンテナコイル５１ａを全て覆う導電板５４の幅Ｗ２を１２ｍｍから６０ｍｍまで変化させたときのアンテナコイル５１ａのＱ値と結合係数とをそれぞれ図２２（Ａ）及び図２２（Ｂ）に示す。
【００８６】
この図２２（Ａ）及び図２２（Ｂ）から明らかなように、アンテナコイル５１ａの幅Ｗ１を１２ｍｍとしたときに、幅Ｗ２が１２ｍｍから２２ｍｍ位の範囲内でＱ値が急激に大きくなり、２２ｍｍより広くしてもＱ値の上昇が値１８程度で収束する。
【００８７】
よって、通信装置５は、アンテナコイル５１ａの幅Ｗ１に対して、１乃至１．２位の範囲内で導電板５４の幅Ｗ２を選択することで、小型化をできるだけ損なうことなく、良好な通信特性を実現することができる。
【００８８】
また、携帯電話機１３０は、図２３に示すように、その基板１３２と対向した位置に格納用蓋１４０を設け、この格納用蓋１４０の基板１３２と対向する面１４０ａに、通信装置５のアンテナ基板５１を実装する場合には、スペースが限られた状態で、アンテナコイル５１ａと基板１３２内に設けられた通信処理部１２とを容易に電気的に接続する観点から、図２４に示すようにして端子部５１ｂをアンテナ基板５１に形成し、アンテナ基板５１と基板１３２との間に導電板５４を配置することが好ましい。
【００８９】
ここで、図２４は、格納用蓋１４０の面１４０ａに実装されるアンテナ基板５１の構成を示す図である。すなわち、図２４（Ａ）に示すように、アンテナ基板５１に端子部５１ｂを設ける。また、アンテナ基板５１と重畳される導電板５４には、端子部５１ｂと厚さ方向に一致する位置に、開口部５４ａを設ける。
【００９０】
そして、図２４（Ｂ）に示すようにして、アンテナ基板５１に導電板５４を重畳させることによって、通信装置５は、端子部５１ｂを基板１３２側から電気的に接続可能とすることができ、結果として、アンテナコイル５１ａと通信処理部１２とをスペースを有効利用して容易に電気的に接続することができる。
【００９１】
＜第３の実施形態＞
また、第３の実施形態として、本発明が適用された第６の実施例に係る通信装置は、アンテナコイルと磁性シートとが、リーダライタ側と基板側の両面において略同一平面となるように互いに重畳された構造を採用することによって、薄型化と良好な通信特性を実現するものである。
【００９２】
図２５（Ａ）は、第６の実施例に係る通信装置６と、リーダライタ１２０との位置関係を示した図であり、図２５（Ｂ）は、第６の実施例に係る通信装置６に係るアンテナ基板６１の断面図である。
【００９３】
すなわち、通信装置６は、図２５（Ｂ）に示すように、磁性シート６３がアンテナ基板６１上に形成されたアンテナコイル６１ａの中心部分に差し込まれる中央部分６１ｃにおいて、アンテナ基板６１に段差部６１ｄが形成されている。また、通信装置６は、中央部分６１ｃにおいて、磁性シート６３に段差部６３１がそれぞれ形成されている。このような通信装置６は、段差部６１ｄ、６３１が形成されていることによって、磁性シート６３がアンテナ基板６１に差し込まれた状態で、筐体１３１の中心側から外周側、すなわち、基板１３２の中央部１３２ａから外周辺１３０ｄに亘って面一となるように互いに重畳されている。
【００９４】
このようにして、通信装置６は、磁性シート６３がアンテナ基板６１に差し込まれた状態で、筐体１３１の中心側から外周側に亘って同一平面上にあるので、薄型化を図りつつ良好な通信特性を実現できる。より具体的には、通信装置６は、薄型化を図りながら、磁性シート６３をできるだけ厚くできるので、結果として良好な通信特性を実現できる。
【００９５】
ここで、評価条件を次のように設定した。すなわち、リーダライタ１２０のアンテナは、外形６６ｍｍ×１００ｍｍの２巻コイルを用いた。また、基板１３２は、１００ｍｍ×５０ｍｍ×１．０ｍｍ厚のステンレスとした。アンテナ基板６１は３０ｍｍ×１２ｍｍの外形で４巻のスパイラル状のアンテナコイル６１ａの内径が位置する中央部分６１ｃに磁性シート６３を貫通させた構造とした。また、基板１３２表面からアンテナ基板６１表面までの距離は１ｍｍとした。アンテナ基板６１は、図２５（Ｂ）に示すように、幅方向で規定される基板１３２の端部となる外周辺１３０ｄからアンテナ基板６１の端部６１ｅまでの距離を５ｍｍとした。
【００９６】
また、比較対象として、図２６に示すような構造の通信装置７００を用いるものとする。すなわち、通信装置７００は、アンテナコイル７１１ａが形成され中央部分７１１ｃに段差部７１１ｄが設けられたアンテナ基板７１１と、両面が水平なシート形状の磁性シート７１３とを有し、磁性シート７１３を、アンテナ基板７１１の中央部分７１１ｃに差し込ませたものである。比較対象として、このような通信装置７００を用いるものとし、上記の通信装置６と同様の評価条件とした。
【００９７】
なお、通信装置６、７００では、図２５、及び、図２６に示すような、アンテナ基板と磁性シートとの合計の全体の厚みをｔ［ｍｍ］とした。また、アンテナコイルはフレキシブルプリント基板で構成し、アンテナ基板の厚みを０．１ｍｍに固定した。
【００９８】
図２７（Ａ）及び図２７（Ｂ）は、アンテナ基板と磁性シートとの合計の厚さを変化させたときの、第６の実施例に係る通信装置６と、通信装置７００とのそれぞれのアンテナコイル６１ａ、７１１ａの結合係数を示した図である。ここで、図２７（Ａ）は、アンテナコイル線の導線厚みを０．０３５ｍｍで一定とし、磁性シートの厚みを変化させている。また、図２７（Ｂ）は、磁性シートの厚みを０．２ｍｍで一定とし、アンテナ線の導線の厚みを変化させている。さらに、アンテナコイル６１ａの結合係数は、実線で示し、アンテナコイル７１１ａの結合係数は、破線で示している。
【００９９】
この図２７（Ａ）の結果から明らかなように、通信装置６は、磁性シートの厚みを変化させることで、通信装置７００と比べて、アンテナ基板と磁性シートとの合計が０．３ｍｍの厚みで１５．５％、０．４ｍｍの厚みで６．５％、それぞれ結合係数が高く、良好な特性を実現できる。また、図２７（Ｂ）の結果から明らかなように、通信装置６は、アンテナ基板の厚みを変化させても、通信装置７００と比べて、結合係数に変化はない。
【０１００】
次に、通信装置６の性能評価として、アンテナ基板と磁性シートとの合計の厚みを０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍの３種類の具体例で、アンテナコイル６１ａの導線厚みを変化させたときの結合係数、Ｑ値、結合係数とＱ値の乗算値をそれぞれ図２８、図２９、図３０に示す。
【０１０１】
ここで、図２８の結果からアンテナコイル６１ａの導線厚みを薄くする、換言すれば磁性シート６３を厚くした方が結合係数が大きくなる。これに対して、図２９の結果からアンテナコイル６１ａの導線厚みを厚くする方が、Ｑ値が大きくなる。
【０１０２】
また、図３０の結果から、全体の厚みが０．３ｍｍの場合には、アンテナコイル６１ａの導線厚みが４０μｍ以上で通信特性がほぼ一定となる。これに対して、全体の厚みが０．４ｍｍ、０．５ｍｍの場合には、アンテナコイル６１ａの導線厚みを厚くするのに応じて通信特性がよくなることを示している。
【０１０３】
これら図２８乃至図３０の結果から、通信装置６は、全体の厚みが０．３ｍｍといったように薄型化の要請が高いときには、一定以上アンテナコイルの導線厚みを確保した条件下で磁性シートの厚みをできるだけ厚くなるようにした方が通信特性上好ましい。これは、１３．５６ＭＨｚという高周波信号では、表皮効果によりアンテナコイルの表面に電流が流れるので、一定以上アンテナコイルの導線厚みを確保して、磁性シートの厚みをできるだけ厚くする方が通信特性を高めることができるからである。
【０１０４】
以上のようにして、第５の実施例に係る通信装置６は、磁性シート６３がアンテナ基板６１に差し込まれた状態で、筐体１３１の中心側から外周側に亘って面一となる構造を採用することによって、薄型化と良好な通信特性を実現することができる。
【０１０５】
＜変形例＞
また、本発明が適用された通信装置は、図３１（Ａ）に示すように、アンテナ基板１１、２１、３１、４１、５１、６１を、外周辺１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄのうち、外周辺１３０ｄ側の外周部１３４に配置される以外にも、例えば、図３１（Ｂ）に示すように、外周辺１３０ｂ側の外周部１３４に配置されるようにしたり、図３１（Ｃ）に示すように、外周辺１３０ａ側の外周部１３４に配置されるようにしたり、図３１（Ｄ）に示すように、外周辺１３０ｃ側の外周部１３４に配置されるようにしてもよい。
【０１０６】
外周辺１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄのうち、任意の外周辺側の外周部１３４にアンテナ基板１１を配置した場合において、具体例として第１の実施例に係る通信装置１が組み込まれた携帯電話機とリーダライタとの相対位置を変化させたときの通信感度について図３２を用いて評価する。
【０１０７】
リーダライタの位置を基準として、第１の実施例に係る通信装置１のアンテナ基板１１が実装された携帯電話機１３０の位置をｙ軸方向へ動かしたときの、通信装置１とリーダライタ１２０との結合係数を測定して性能評価するものとする。なお、リーダライタ１２０と携帯電話機１３０の間隔、すなわちｚ軸方向の離間距離を５０［ｍｍ］とした。比較例としては、上述した第３の比較例に係る通信装置４００が組み込まれた携帯電話機を、リーダライタの位置を基準としてｙ軸方向へ動かしたときの、通信装置４００とリーダライタとの結合係数を測定した。
【０１０８】
このときの結合係数の測定結果を図３２に示す。通信装置１では、携帯電話機１３０の外周辺１３０ｄ側にのみアンテナ基板１１を配置しているにもかかわらず、ｙ軸方向に携帯電話機１３０をずらした場合にも、第３の比較例に係る通信装置４００の通信特性とほとんど変わらない。この性能評価から明らかなように、本発明が適用された通信装置では、外周辺１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄのうち、任意の外周辺側の外周部１３４に１個のアンテナ基板１１を配置しても、携帯電話機とリーダライタと相対的な位置関係によらず、良好な通信特性となるように設計することができる。
【０１０９】
また、本発明が適用された通信装置は、上述したように、アンテナコイルの面積を小さくすることができるので、複数のアンテナ基板１１を配置してもよく、例えば図３３（Ａ）に示すように、外周辺１３０ｂ、１３０ｄ側の外周部１３４にそれぞれアンテナ基板１１を配置したり、図３３（Ｂ）に示すように、外周辺１３０ａ、１３０ｃ側の外周部１３４にそれぞれアンテナ基板１１を配置して、これらのアンテナ基板１１のアンテナコイルと通信処理部を電気的に接続するようにしてもよい。
【０１１０】
本発明が適用された通信装置は、例えば、図３４（Ａ）に示すように、外周辺１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｄ側の外周部１３４にそれぞれアンテナ基板１１を配置したり、図３４（Ｂ）に示すように、外周辺１３０ａ、１３０ｃ、１３０ｄ側の外周部１３４にそれぞれアンテナ基板１１を配置して、これらのアンテナ基板１１のアンテナコイルと通信処理部を電気的に接続するようにしてもよい。
【０１１１】
本発明が適用された通信装置は、例えば、図３５に示すように、外周辺１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ側の外周部１３４にそれぞれアンテナ基板１１を配置して、これらのアンテナ基板１１のアンテナコイルと通信処理部を電気的に接続するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１１２】
１、２、３、４、５、６、２００、３００、４００、５００、６００、７００  通信装置、１１、２１、３１、４１、５１、６１、２１１、３１１、５１１、６１１、７１１  アンテナ基板、１１ａ、２１ａ、３１ａ、４１ａ、５１ａ、６１ａ、２１１ａ、３１１ａ、４００ａ、５１１ａ、６１１ａ、７１１ａ  アンテナコイル、１１ｂ、５１ｂ  端子部、１１ｃ、５１ｃ、６１ｃ、５１１ｃ、６１１ｃ、７１１ｃ  中心部分、６１ｄ、６３１、７１１ｄ  段差部、６１ｅ  端部、１２  通信処理部、１３、２３、３３、４３、５３、６３、１３３、２１３、３１３、４０２、５１３、６１３、７１３  磁性シート、５４、５１４、６１４  導電板、５４ａ  開口部、１００  無線通信システム、１２０  リーダライタ、１２１  アンテナ、１２２  制御基板、１３０  携帯電話機、１３０ａ−１３０ｄ  外周辺、１３１  筐体、１３２、２３２、３３２、４０１  基板、１３２ａ、２３２ａ  中央部、１３４  外周部、１４０  格納用蓋、１４０ａ  面、２３２ｂ  外周側
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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