(57)【要約】【課題】指向性をさらに広げることが可能なアンテナ装置を提供する。【解決手段】アンテナ装置１は、湾曲面を有する支持体１０と、支持体１０の湾曲面に沿って設けられた伸縮性シート１１と、伸縮性シート１１の表面に設けられたアンテナコイル１２とを備えている。アンテナコイル１２は伸縮性シート１１の主面に平面パターンとして形成されるが、その後の支持体１０への伸縮性シート１１の張り付けによってアンテナコイル１２も支持体１０の湾曲面に沿った立体的なパターンとなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湾曲面を有する支持体と、
前記支持体の前記湾曲面に沿って設けられた伸縮性シートと、
前記伸縮性シートの表面に設けられたアンテナコイルとを備えることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記湾曲面はドーム形状又は面取りされたコーナー形状である、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記支持体は、携帯電子機器の筐体であり、前記湾曲面は前記筐体のコーナー部の内面である、請求項１又は２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記支持体は、携帯電子機器のバッテリーパックであり、前記湾曲面は前記バッテリーパックのコーナー部の表面である、請求項１又は２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、アンテナ装置に関し、特に、ＮＦＣ（Near Field Communication：近距離無線通信）に好適なアンテナ装置に関するものである。また、本発明は、そのようなアンテナ装置が実装された携帯電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートフォン等の携帯電子機器にはＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification：電波による個体識別）システムが搭載されており、そのための通信手段としてＮＦＣ用アンテナが搭載されている。ＮＦＣ用アンテナが相手方機器と確実な通信を行うためにはより広い指向性が必要であり、例えば、特許文献１では、アンテナコイルが形成されたフレキシブル基板を一方向に屈曲させることでアンテナコイルに広い指向性を持たせる方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５３７５９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来のアンテナは指向性の広がりが十分でなく、さらなる改良が求められている。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、指向性をさらに広げることが可能な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】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明によるアンテナ装置は、湾曲面を有する支持体と、前記支持体の前記湾曲面に沿って設けられた伸縮性シートと、前記込むシートの表面に設けられたアンテナコイルとを備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、従来のアンテナ装置に比べて指向性をさらに広げることができ、リーダ・ライタとの通信を確実に行うことができる。
【０００８】
本発明において、前記湾曲面はドーム形状又は面取りされたコーナー形状であることが好ましい。この構成によれば、伸縮性シートを容易に湾曲させることができ、これによりアンテナコイルの指向性を広げることができる。
【０００９】
本発明において、前記支持体は、携帯電子機器の筐体であり、前記湾曲面は前記筐体のコーナー部の内面であることが好ましい。また、前記支持体は、携帯電子機器のバッテリーパックであり、前記湾曲面は前記バッテリーパックのコーナー部の表面であってもよい。いずれの場合もアンテナコイルを３次元形状とすることができ、アンテナの指向性を広げることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、指向性をさらに広げ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】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の好ましい実施の形態によるアンテナ装置の構造を示す略斜視図である。
【図２】図２は、図１に示すアンテナ装置の略分解斜視図である。
【図３】図３は、アンテナ装置１の製造方法の一例を説明するための模式図である。
【図４】図４は、本発明の第２の実施の形態によるアンテナ装置の構造を説明するための図である。
【図５】図５は、本発明の第３の実施の形態によるアンテナ装置の構造を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の好ましい実施の形態によるアンテナ装置の構造を示す略斜視図である。また、図２は、図１に示すアンテナ装置の略分解斜視図である。
【００１４】
図１及び図２示すように、このアンテナ装置１は、湾曲面を有する支持体１０と、支持体１０の湾曲面１０ａに沿って設けられた伸縮性シート１１と、伸縮性シート１１の表面に設けられたアンテナコイル１２とを備えている。
【００１５】
支持体１０は、伸縮性シート１１を湾曲させるために設けられている。支持体１０は絶縁体であることが好ましいが、金属などの導体であっても構わない。支持体１０は複数方向に湾曲しており、立体的な湾曲面を構成している。より具体的には、全周にわたって一定の曲率で湾曲したドーム形状であってもよく、後述する面取りされたコーナー形状であってもよい。
【００１６】
伸縮性シート１１は、アンテナコイル１２の下地面を提供するものである。伸縮性シート１１は伸縮性を有するため、支持体１０の湾曲面に沿った形状に変形させることができる。特に限定されないが、伸縮性シート１１としては例えばシリコーンゴムやポリウレタンを挙げることができる。伸縮性シート１１は必ずしも支持体１０に密着している必要はなく、支持体１０から部分的に浮いていてもよい。
【００１７】
図２に示すように、アンテナコイル１２は伸縮性シート１１が平坦な状態において平面スパイラル形状を有するコイル導体パターンであり、伸縮性シート１１の一方の主面に形成されている。アンテナコイル１２のスパイラル形状は特に限定されず、円形スパイラルであってもよく、矩形スパイラルであってもよく、三角形スパイラルであってもよい。磁束が通過しやすいようにスパイラルループの内側の中空領域はできるだけ大きいほうが好ましい。
【００１８】
アンテナコイル１２を構成するコイル導体パターンは伸縮性シートの両面に形成されていてもよい。したがって、例えば、コイル導体パターンの大部分を伸縮性シート１１の一方の主面に形成し、残りの部分を伸縮性シート１１の他方の主面に形成してもよい。あるいは、コイル導体パターンの大部分を伸縮性シート１１の他方の主面に形成し、残りの部分を伸縮性シートの一方の主面に形成してもよい。さらに、コイル導体パターンの全部を伸縮性シート１１の他方の主面に形成してもよい。
【００１９】
アンテナコイル１２は伸縮性シート１１の主面に平面パターンとして形成されるが、その後の支持体１０への伸縮性シート１１の張り付けによってアンテナコイル１２も支持体１０の湾曲面に沿った立体的なパターンとなる。アンテナコイル１２の中央部を貫く磁束φの向きは、アンテナコイル１２がなす湾曲面と直交する法線方向であるため、磁束φの向きに広がりを持たせることができる。したがって、アンテナコイル１２の指向性を広げることができる。
【００２０】
図３は、アンテナ装置１の製造方法の一例を説明するための模式図である。
【００２１】
アンテナ装置１の製造では、まず伸縮性シート１１を用意し（図３（ａ））、伸縮性シート１１の上面に、触媒を含む樹脂パターン１３を形成する（図３（ｂ））。樹脂パターン１３の平面形状はアンテナコイル１２のスパイラルパターンと同一である。樹脂としては例えばエポキシ樹脂を用いることができる。触媒は後述するＣｕ膜の形成の促進のために用いられるものであり、例えばパラジウムを用いることができる。樹脂パターン１３は、触媒を混合した樹脂ペーストをスクリーン印刷した後、熱硬化させることで形成することができる。
【００２２】
次に、触媒を含む樹脂パターン１３の上面にＣｕ膜１５を無電解めっきにより形成し（図３（ｃ））、さらにＣｕ膜１５を電解めっきにより成長させる（図３（ｄ））。Ｃｕ膜の上にさらにＮｉまたはＡｕのめっき膜を形成してもよい。
【００２３】
次に、Ｃｕ膜１５が形成された伸縮性シート１１の全面を覆うカバー層１６（レジスト層）を形成する（図３（ｅ））。以上により、本実施形態によるアンテナ装置１の構造体が完成する。さらに、この構造体を支持体１０の湾曲面１０ａに沿わせて変形させることにより、図１に示した本実施形態によるアンテナ装置１が完成する。
【００２４】
以上説明したように、本実施形態によるアンテナ装置１は、アンテナコイル１２を湾曲面に沿わせて立体的に形成しているので、磁束の放射方向を広げることができ、指向性が広いアンテナ装置を提供することができる。
【００２５】
図４は、本発明の第２の実施の形態によるアンテナ装置の構造を説明するための図であって、（ａ）は支持体に張り付けられた状態を示す略斜視図であり、（ｂ）はＸ方向から見た（ａ）のアンテナ装置の略断面図である。
【００２６】
図４に示すように、このアンテナ装置２の特徴は、スマートフォン等の携帯電子機器の筐体２０が伸縮性シート１１に対する支持体となり、筐体２０の湾曲面に伸縮性シート１１が張り付けられて構成されている点にある。その他の構成は第１の実施の形態によるアンテナ装置１と同様である。
【００２７】
図４（ａ）に示すように、筐体２０の湾曲面は、互いに直交し合う３面が交差し、ラウンド状に面取りされたコーナー部の表面である。コーナー部はＸＹ平面ＳＸＹ、ＹＺ平面ＳＹＺ及びＺＸ平面ＳＺＸを有しているので、伸縮性シート１１もこれらの３面を有することになる。図４（ｂ）は、フラットな伸縮性シート１１を筐体２０のコーナー部の内側表面に沿って張り付けた状態を示している。
【００２８】
筐体２０のコーナー部に沿って設けられた伸縮性シート１１は複数方向に湾曲する湾曲面となり、アンテナコイル１２もこの湾曲面に沿った立体的なパターンとなる。そして第１の実施形態と同様、アンテナコイル１２の中央部を貫く磁束φの向きは、アンテナコイル１２がなす湾曲面と直交する法線方向であるため、磁束φの向きに広がりを持たせることができる。したがって、アンテナコイル１２の指向性を広げることができる。
【００２９】
このように、本実施形態においては、アンテナが組み込まれる携帯電子機器の筐体２０を支持体として利用するので、専用の支持体を用意することなくアンテナの指向性を広げることができる。
【００３０】
図５は、本発明の第３の実施の形態によるアンテナ装置の構造を説明するための図であって、（ａ）は支持体に張り付けられた状態を示す略斜視図であり、（ｂ）はＸ方向から見た（ａ）のアンテナ装置の略断面図である。
【００３１】
図５に示すように、このアンテナ装置３の特徴は、スマートフォン等の携帯電子機器に内蔵されるバッテリーパック２１が伸縮性シート１１に対する支持体となり、バッテリーパック２１の湾曲面に伸縮性シート１１が張り付けられて構成されている点にある。バッテリーパック２１の表面が金属である場合には、バッテリーパック２１と伸縮性シート１１との間に磁性体が設けられていることが好ましい。その他の構成は第１の実施の形態によるアンテナ装置１と同様である。
【００３２】
図５（ａ）に示すように、バッテリーパック２１の湾曲面は、互いに直交し合う３面が交差し、ラウンド状に面取りされたコーナー部の表面である。コーナー部はＸＹ平面ＳＸＹ、ＹＺ平面ＳＹＺ及びＺＸ平面ＳＺＸを有しているので、伸縮性シート１１もこれらの３面を有することになる。図５（ｂ）は、フラットな伸縮性シート１１をバッテリーパック２１のコーナー部の外側表面に沿って張り付けた状態を示している。
【００３３】
バッテリーパック２１のコーナー部に沿って設けられた伸縮性シート１１は複数方向に湾曲する湾曲面となり、アンテナコイル１２もこの湾曲面に沿った立体的なパターンとなる。そして第１の実施形態と同様、アンテナコイル１２の中央部を貫く磁束φの向きは、アンテナコイル１２がなす湾曲面と直交する法線方向であるため、磁束φの向きに広がりを持たせることができる。したがって、アンテナコイル１２の指向性を広げることができる。
【００３４】
このように、本実施形態においても、アンテナが組み込まれる携帯電子機器のバッテリーパック２１を支持体として利用するので、専用の支持体を用意することなくアンテナの指向性を広げることができる。
【００３５】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【００３６】
例えば、上記実施形態においては、支持体として携帯電子機器の筐体やバッテリーパックを利用する場合について説明したが、本発明はこれらの場合に限定されず、携帯電子機器を構成する他の部材を支持体として用いてもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１〜３    アンテナ装置
１０    支持体
１０ａ    支持体の湾曲面
１１    伸縮性シート
１２    アンテナコイル
１３    樹脂パターン
１５    Ｃｕ膜
１６    カバー層
２０    筐体
２１    バッテリーパック
【図１】
2015204554.tif 000003
【図２】
2015204554.tif 000004
【図３】
2015204554.tif 000005
【図４】
2015204554.tif 000006
【図５】
2015204554.tif 000007