(57)【要約】【課題】電子機器の厚さを薄くすることが可能なアンテナ装置を提供すること。【解決手段】アンテナ装置１は、基板２と、導体パターン３と、を備える。基板２は、主面２ａを有し、長手方向に延び、少なくとも一部が曲げ変形可能である。導体パターン３は、主面２ａ上に形成されている。基板２の少なくとも一部を曲げ変形させて基板２の長手方向における両端部２ｂ，２ｃが接続されるように基板２をループ状に変形させることにより、導体パターン３がコイルを形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面を有し、長手方向に延び、少なくとも一部が曲げ変形可能な基板と、
前記主面上に形成された導体パターンと、
を備え、
前記基板の前記少なくとも一部を曲げ変形させて前記基板の前記長手方向における両端部が接続されるように前記基板をループ状に変形させることにより、前記導体パターンがコイルを形成するアンテナ装置。
【請求項２】
前記基板がフレキシブル基板である請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
携帯通信機器に設けられる請求項１又は２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記基板をループ状に変形させた状態で、前記携帯通信機器の筐体の内壁の周面に沿って配置される請求項３に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記基板をループ状に変形させた状態でバッテリパックの周面に沿って配置される請求項１〜４のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記バッテリパックが、前記周面により形成されるループに交差する方向に対向する主面を有し、前記バッテリパックの前記主面に磁性体シートが配置される請求項５に記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記基板の前記主面に対向する面の上に磁性体シートが配置される請求項１〜６のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯情報端末等の小型電子機器に用いられるアンテナ装置として、平板状のベース基板上にループ状に形成された金属パターンを備えたアンテナ装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１１７９４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のアンテナ装置は、平板状のベース基板の上に形成されている。このようなアンテナ装置は、例えばバッテリパックにベース基板を重ねることにより、電子機器に実装される。この場合には、バッテリパックの厚さにベース基板の厚さが加わるため、電子機器の厚さが大きくなってしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、電子機器の厚さを薄くすることが可能なアンテナ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】
【０００６】
本発明に係るアンテナ装置は、主面を有し、長手方向に延び、少なくとも一部が曲げ変形可能な基板と、主面上に形成された導体パターンと、を備え、基板の少なくとも一部を曲げ変形させて基板の長手方向における両端部が接続されるように基板をループ状に変形させることにより、導体パターンがコイルを形成する。
【０００７】
このアンテナ装置では、基板の少なくとも一部を曲げ変形させて、基板の長手方向における両端部が接続されることにより、導体パターンがコイルを形成する。このため、電子機器が備える、例えばバッテリパック等の部品の周囲を囲むように基板を曲げ変形させて配置することにより、この部品に基板を重ねずにアンテナ装置を配置することができる。したがって、部品の厚さに基板の厚さが加わることがないため、電子機器の厚さを薄くすることができる。
【０００８】
基板がフレキシブル基板であってもよい。この場合には、基板を好適に曲げ変形させることができる。
【０００９】
このアンテナ装置が携帯通信機器に設けられてもよい。この場合には、厚さを薄くすることが強く要求されている携帯通信機器の厚さを薄くすることができる。
【００１０】
このアンテナ装置が、基板をループ状に変形させた状態で、携帯通信機器の筐体の内壁の周面に沿って配置されてもよい。この場合には、携帯通信機器の筐体の内壁の周面に沿った空間を活用してアンテナ装置を配置することができる。
【００１１】
このアンテナ装置が、基板をループ状に変形させた状態でバッテリパックの周面に沿って配置されてもよい。この場合には、バッテリパックの周面に沿った空間を活用してアンテナ装置を配置することができる。
【００１２】
バッテリパックが、周面により形成されるループに交差する方向に対向する主面を有し、バッテリパックの主面に磁性体シートが配置されてもよい。この場合には、導体パターンにより形成されるコイルを通過する磁束が、バッテリパックの主面に配置された磁性体シートを通過する。このため、磁束がバッテリパックに干渉することを抑制することができる。
【００１３】
基板の主面に対向する面の上に磁性体シートが配置されてもよい。この場合には、導体パターンにより形成されるコイルを通過する磁束が、基板の主面に対向する面の上に配置された磁性体シートを通過する。このため、導体パターンによる電気的な共振をより効率よく生じさせることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電子機器の厚さを薄くすることが可能なアンテナ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態に係るアンテナ装置の斜視図である。
【図２】実施形態に係るアンテナ装置の平面図である。
【図３】実施形態に係るアンテナ装置の正面図である。
【図４】実施形態に係るアンテナ装置の側面図である。
【図５】実施形態に係るアンテナ装置の展開図である。
【図６】配線交差部を拡大して示す図である。
【図７】図６のVII−VII線に沿った断面図である。
【図８】基板の一端部及び配線交差部における導体パターンの配置を示す図である。
【図９】基板の他端部における導体パターンの配置を示す図である。
【図１０】基板の一端部、他端部及び配線交差部における配線の配置を示す図である。
【図１１】実施形態に係るアンテナ装置が小型通信機器の筐体の内壁に沿って配置された場合の平面図である。
【図１２】実施形態に係るアンテナ装置がバッテリパックの周面に沿って配置された場合の平面図である。
【図１３】図１２のXIII−XIII線に沿った断面図である。
【図１４】磁性体シートの配置の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明を省略する。
【００１７】
図１〜図４を参照して、本実施形態に係るアンテナ装置１の構成を説明する。図１は、アンテナ装置１の斜視図である。図２は、アンテナ装置１の平面図である。図３は、アンテナ装置１の正面図である。図４は、アンテナ装置１の側面図である。
【００１８】
アンテナ装置１は、携帯通信機器に設けられるアンテナ装置である。アンテナ装置１は、例えば、ＮＦＣ（Near  Field  Communication）等の近距離無線通信による、携帯通信機器とその外部の機器との間での信号の送受信用に用いられる。
【００１９】
アンテナ装置１は、基板２と、導体パターン３と、を備える。基板２は、主面２ａを有し、長手方向に延び、少なくとも一部が曲げ変形可能である。基板２は、例えば、フレキシブル基板である。基板２は、基板２の長手方向における一端部２ｂと他端部２ｃとが接続されるように、ループ状に変形されている。本実施形態では、基板２は、４個の屈曲部２ｄにおいて略直角に折り曲げられ、平面視において長方形形状を有する。基板２の長手方向における他端部２ｃは、基板２の長手方向における一端部２ｂに配置されたコネクタ４に差し込まれている。基板２の主面２ａは、絶縁性のカバーフィルム又はレジストコートにより覆われている。
【００２０】
導体パターン３は、基板２の主面２ａ上に形成されている。導体パターン３は、基板２の長手方向の略全長にわたって延びる少なくとも一本の導体パターンを含む。より具体的には、導体パターン３は、基板２の長手方向の略全長にわたって延びる、略平行な複数の導体パターンである。本実施形態では、基板２のほぼ全長にわたって、４本の導体パターン３が延びている。これにより、導体パターン３は、巻き数４のコイルを形成している。導体パターン３は、例えば銅箔である。導体パターン３の詳細な形状については、後述する。
【００２１】
基板２の一端部２ｂには、張出部６が設けられている。張出部６は、屈曲部２ｅで略直角に折り曲げられて、基板２により構成されるループの外側に向かって張り出している。張出部６の端部には、補強板７が設けられている。張出部６における、補強板７と逆側の面には、１対のパッド８，８が形成されている。パッド８は、例えば表面金メッキにより形成される。パッド８，８からは、張出部６の延びる方向に平行に、それぞれ１本ずつのパターン３ａ，３ｂがコネクタ４に向かって延びている。
【００２２】
図５は、アンテナ装置１の展開図である。基板２を屈曲部２ｄ，２ｅでそれぞれ略直角に折り曲げることにより、基板２は、図１〜図４に示されるループ型の形状となる。図５に示されるように、張出部６は、基板２の長手方向に垂直な方向に延びている。
【００２３】
基板２には、一箇所の配線交差部５が設けられている。導体パターン３のうち一部は、配線交差部５において途切れている。
【００２４】
図６を参照して、導体パターン３の形状についてより詳細に説明する。図６は、配線交差部５を拡大して示す図である。導体パターン３は、例えば、５本のパターン３ｃ〜３ｇを含む。パターン３ｃ〜３ｇは、それぞれ基板２の長手方向に沿って延びている。パターン３ｃ〜３ｅは、基板２の一端部２ｂから他端部２ｃまで、基板２のほぼ全長にわたって延びている。パターン３ｆは、基板２の一端部２ｂから、配線交差部５の付近まで延びている。パターン３ｇは、配線交差部５の付近から、基板２の他端部２ｃまで延びている。
【００２５】
配線交差部５において、パターン３ｆ及びパターン３ｇには、それぞれ略円形のパッド９ａ及びパッド９ｂが接続されている。配線交差部５において、パターン３ｃ〜３ｅは、パッド９ａとパッド９ｂとの間に、Ｓ字型の曲線を描くように配置されている。
【００２６】
図７は、図６のVII−VII線に沿った断面図である。配線交差部５では、ベースフィルム２１、接着剤２２、導体パターン３、カバーフィルム２３、導電性樹脂２４が、この順に積層されている。なお、カバーフィルム２３に代えて、絶縁性のレジストを設けてもよい。パッド９ａ，９ｂの直上部には、カバーフィルム２３を貫通するスルーホール２５が設けられている。パッド９ａ，９ｂへの電気的な接続を行うため、スルーホール２５の内部には、導電性樹脂２４が配置されている。パッド９ａとパッド９ｂとの間は、導電性樹脂２４により電気的に接続されている。すなわち、導電性樹脂２４により、パターン３ｆとパターン３ｇとが、電気的に接続される。導電性樹脂２４は、絶縁性の樹脂２６により覆われている。
【００２７】
なお、導電性樹脂２４は、基板２におけるカバーフィルム２３の側ではなく、ベースフィルム２１の側に設けられていてもよい。この場合、スルーホール２５は、ベースフィルム２１及び接着剤２２を貫通する。
【００２８】
図８〜図１０を参照して、コネクタ４の周辺における導体パターン３の配置を説明する。図８は、基板２の一端部２ｂ及び配線交差部５における導体パターン３の配置を示す図である。図９は、基板２の他端部２ｃにおける導体パターン３の配置を示す図である。図１０は、基板２の一端部２ｂ、他端部２ｃ及び配線交差部５における配線の配置を示す図である。
【００２９】
図８に示されるように、基板２の一端部２ｂにおいて、パターン３ａ，３ｄ，３ｅ，３ｆには、それぞれパッド１１ａ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆが接続されている。また、基板２の一端部２ｂには、コネクタ４を基板２の上に固定するためのパッド１２ａ，１２ｂが配置されている。パッド１１ａ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆと、パッド１２ａ，１２ｂとは、コネクタ４のフットパターンとして機能する。
【００３０】
図９に示されるように、基板２の他端部２ｃにおいて、パターン３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｇには、それぞれパッド１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ，１３ｇが接続されている。
【００３１】
図１０に示されるように、基板２の一端部２ｂの導体パターン３と、基板２の他端部２ｃの導体パターン３とは、コネクタ４に設けられた配線１４ａ〜１４ｄにより接続されている。上述したような配線交差部５及びコネクタ４により、パターン３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇがこの順に電気的に接続されて、巻き数４のコイルを形成する。パターン３ｃがコイルの１周目に相当し、パターン３ｄがコイルの２周目に相当し、パターン３ｅがコイルの３周目に相当し、パターン３ｆ、導電性樹脂２４及びパターン３ｇがコイルの４周目に相当する。
【００３２】
アンテナ装置１は、以下に例示するように、種々の配置をとり得る。図１１は、アンテナ装置１を携帯通信機器の筐体３１の内壁の周面３１ａに沿って配置した場合の模式的な平面図である。図１１に示されるように、上述したアンテナ装置１は、例えば、携帯通信機器の筐体３１の内壁の周面３１ａに沿って配置されていてもよい。
【００３３】
図１２は、アンテナ装置１をバッテリパック３２の周面３２ａに沿って配置した場合の模式的な平面図である。図１３は、図１２のXIII−XIII線に沿った断面図である。図１２及び図１３に示されるように、アンテナ装置１は、バッテリパック３２の周面３２ａに沿ってバッテリパック３２を囲むように配置されていてもよい。バッテリパック３２が、周面３２ａにより形成されるループに交差する方向に対向する主面３２ｂを有しており、バッテリパック３２の主面３２ｂに磁性体シート３３が配置されていてもよい。磁性体シート３３は、例えば、金属粉と樹脂とを混合してシート状に加工したもの、又は薄いフェライトの焼結板である。なお、アンテナ装置１は、携帯通信機器の内部に配置された回路基板（不図示）の端面に沿って当該回路基板を囲むように配置されていてもよい。
【００３４】
図１３に示されるように、基板２の主面２ａに対向する面２ｆの上に磁性体シート３４が配置されていてもよい。図１４に示されるように、携帯通信機器の筐体３５の主面３５ａがバッテリパック３２の主面３２ｂに沿って配置されている場合には、筐体３５の主面３５ａに沿って磁性体シート３３が配置されていてもよい。図１４の例では、磁性体シート３３は、バッテリパック３２から離れて配置されている。
【００３５】
このアンテナ装置１では、基板２の少なくとも一部を曲げ変形させて、基板２の長手方向における両端部２ｂ，２ｃが接続されることにより、導体パターン３がコイルを形成する。このため、電子機器が備える、例えばバッテリパック３２等の部品の周囲を囲むように基板２を曲げ変形させてアンテナ装置１を配置することにより、この部品に基板２を重ねずにアンテナ装置１を配置することができる。したがって、部品の厚さに基板２の厚さが加わることがないため、電子機器の厚さを薄くすることができる。
【００３６】
基板２がフレキシブル基板である場合には、基板２を好適に曲げ変形させることができる。
【００３７】
アンテナ装置１が携帯通信機器に設けられている場合には、厚さを薄くすることが強く要求されている携帯通信機器の厚さを薄くすることができる。
【００３８】
アンテナ装置１が、基板をループ状に変形させた状態で、携帯通信機器の筐体３１の内壁の周面３１ａに沿って配置されている場合には、携帯通信機器の筐体の内壁の周面３１ａに沿った空間を活用してアンテナ装置１を配置することができる。
【００３９】
アンテナ装置１が、基板２をループ状に変形させた状態でバッテリパック３２の周面３２ａに沿って配置されている場合には、バッテリパック３２の周面３２ａに沿った空間を活用してアンテナ装置１を配置することができる。
【００４０】
バッテリパック３２が、周面３２ａにより形成されるループに交差する方向に対向する主面３２ｂを有し、バッテリパック３２の主面３２ｂに磁性体シート３３が配置されている場合には、導体パターン３により形成されるコイルを通過する磁束が、バッテリパック３２の主面３２ｂに配置された磁性体シートを通過する。このため、磁束がバッテリパック３２に干渉することを抑制することができる。
【００４１】
基板２の主面２ａに対向する面２ｆの上に磁性体シート３４が配置されている場合には、導体パターン３により形成されるコイルを通過する磁束が、基板２の主面２ａに対向する面２ｆの上に配置された磁性体シート３４を通過する。このため、導体パターン３による電気的な共振をより効率よく生じさせることができる。
【００４２】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。例えば、アンテナ装置１の用途に適したインダクタンスの値に応じて、導体パターン３の本数を適宜増減してもよい。
【００４３】
上述した実施形態では、基板２は、屈曲部２ｄでのみ折り曲げられ、平面視において長方形形状を有していたが、基板２の全体が滑らかに曲げられ、平面視において基板２が例えば円形状や楕円形状を有していてもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１…アンテナ装置、２…基板、２ａ…主面、２ｂ…一端部（端部）、２ｃ…他端部（端部）、３…導体パターン、３１…筐体、３１ａ…筐体３１の内壁の周面、３２…バッテリパック、３２ａ…バッテリパック３２の周面、３２ｂ…バッテリパック３２の主面、３３，３４…磁性体シート。
【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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